Луга составляют более 40 процентов свободной ото льда суши в мире. Помимо кормления скота и овец, выращиваемых людьми, пастбища являются домом для животных, которых больше нигде в дикой природе не встречаются, например, бизонов в прериях Северной Америки или зебр и жирафов в африканских саваннах. Пастбища также могут содержать до 30 процентов мирового углерода, что делает их важными союзниками в борьбе с изменением климата.
Однако изменения в растениях, из которых состоят луга, могут поставить под угрозу эти преимущества.
"Это хорошие пастбища для крупного рогатого скота или они хорошо хранят углерод??"сказал ведущий автор Ким Комацу, эколог пастбищ из Смитсоновского центра экологических исследований. "Это действительно имеет значение, какова идентичность отдельных видов….У вас может быть действительно зараженная сорная система, которая не будет столь полезна для тех служб, от которых зависят люди."
Новый документ, метаанализ, опубликованный в Proceedings of the National Academy of Sciences, предлагает наиболее полные на сегодняшний день доказательства того, как деятельность человека меняет пастбищные растения.
Команда провела 105 экспериментов на пастбищах по всему миру. В каждом эксперименте проверялся как минимум один фактор глобальных изменений – например, повышение углекислого газа, повышение температуры, дополнительное загрязнение питательными веществами или засуха.
В некоторых экспериментах рассматривались три или более типов изменений. Komatsu и другие авторы хотели знать, повлияло ли глобальное изменение на состав этих пастбищ, как на все виды растений, так и на виды видов.
Они обнаружили, что луга могут быть на удивление жесткими – до некоторой степени. В целом луга противостояли последствиям глобальных изменений в течение первого десятилетия воздействия. Но как только они достигли 10-летнего рубежа, их вид начал меняться. В половине экспериментов, продолжавшихся 10 и более лет, было обнаружено изменение общего числа видов растений, а почти три четверти обнаружили изменения в типах видов.
Напротив, только пятая часть экспериментов, продолжавшихся менее 10 лет, зафиксировала какие-либо видовые изменения вообще. Эксперименты, в которых изучались три или более аспекта глобальных изменений, также с большей вероятностью выявили трансформацию пастбищ.
«Я думаю, что они очень, очень устойчивы», – сказала Меган Аволио, соавтор и доцент кафедры экологии Университета Джона Хопкинса. "Но когда появляются условия, которые действительно меняются, это изменение может быть действительно важным."
К удивлению ученых, идентичность видов пастбищ может кардинально измениться без изменения количества видов. На половине участков, где менялись отдельные виды растений, общее количество видов осталось прежним. На некоторых участках сменились почти все виды.
"Количество видов – такой простой и легкий способ понять сообщество…но что он не принимает во внимание, так это видовая принадлежность ", – сказал Аволио. "И мы обнаружили, что может быть текучесть кадров."
Для Komatsu это знак надежды на то, что большинство пастбищ смогут противостоять экспериментально вызванным глобальным изменениям в течение как минимум 10 лет.
«Они меняются достаточно медленно, чтобы мы могли предотвратить катастрофические изменения в будущем», – сказала она.
Однако время может быть не на нашей стороне. В некоторых экспериментах текущие темпы глобальных изменений трансформировали даже «контрольные участки», которые не подвергались экспериментально более высоким давлениям глобальных изменений. В конце концов, многие из этих графиков выглядели так же, как экспериментальные.
"Глобальные изменения происходят в масштабах, превышающих масштабы экспериментов, которые мы проводим….Эффекты, которые мы ожидаем от наших экспериментальных результатов, мы начинаем видеть, что эти эффекты происходят естественным образом ", – сказал Komatsu.