Ключевое влияние на газообмен между атмосферой и почвой оказывает влажность: чем она выше, тем чувствительнее "дыхание" почвы к увеличению температуры.

Засуха же приводит к тому, что доступность питательных элементов для жизнедеятельности почвенных организмов заметно снижается, из-за чего выделение углекислого газа в атмосферу замедляется.

Такой вывод сделали ученые из Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН по итогам двадцатипятилетнего исследования, результаты которого опубликованы в журнале Forests.

Исследование проводилось в период с декабря 1997 г. по ноябрь 2021 г. в двух экосистемах южного Подмосковья – широколиственном и смешанном лесу. Ученые еженедельно измеряли на одних и тех же участках количество углекислого газа, который выделяется при дыхании почвенных микроорганизмов и корней растений. С этой целью на поверхность земли устанавливались герметично закрытые камеры, в которых за время измерения накапливался CO2. Через равные промежутки времени из камер отбирались газовые пробы, на основе которых ученые определяли концентрацию CO2 и рассчитывали интенсивность дыхания почвы. Наряду с метеорологическими показателями, эти данные служили маркером температурной чувствительности – интенсивности дыхания почвы при увеличении температуры или воздуха на десять градусов Цельсия.

Длительные наблюдения показали, что температурная чувствительность зависит от увлажненности почвы во время вегетации растений – времен их активного развития и роста. Так, в засушливые годы рост температуры слабее катализирует эмиссию углекислого газа, чем в годы с нормальным или повышенным увлажнением. При этом микроорганизмы, живущие в супесчаных почвах (отличающихся низкой водоудерживающей способностью), были менее чувствительны к увеличению температуры, чем обитатели суглинистых почв. И наоборот, суглинистые почвы, способные даже в экстремальную жару удерживать запасы влаги, обеспечивали в условиях засухи почвенные микроорганизмы водой и растворенными в ней питательными веществами. В результате температурная чувствительность суглинистых почв не столь сильно зависела от условий увлажнения.

"Таким образом, мы показали, что именно влагообеспеченность почв в вегетационный период является основным фактором, контролирующим зависимость почвенного дыхания от температуры в лесных экосистемах. При современной тенденции усиления засушливости климата во многих регионах России и мира можно прогнозировать, что снизится поток углекислого газа из почв в атмосферу и, следовательно, сток углерода в бореальные (то есть северные) и умеренные лесные экосистемы увеличится", – цитирует Российский научный фонд руководителя исследования, доктора биологических наук Ирину Курганову.

По материалам globalenergyprize.org