Питательные вещества: спасение и гибель для морских трав-уловителей углерода

Морские травы обладают огромным потенциалом для поглощения и хранения углерода, что делает их одним из самых эффективных природных «углеродных губок». Однако их способность связывать углерод напрямую зависит от хрупкого баланса питательных веществ в воде, как показали недавние исследования ученых из Мичиганского университета.

Вопреки распространенному мнению, что любое загрязнение нутриентами губительно, умеренное обогащение воды азотом и фосфором может усилить способность морских трав накапливать углерод. Наблюдая за экспериментальным участком на Багамских островах в течение девяти лет, исследователи обнаружили, что в бедных питательными веществами водах добавление нутриентов стимулировало рост растений. В первую очередь морская трава инвестировала в свою подземную корневую систему. Быстрый рост и отмирание корней приводили к тому, что больше углерода перемещалось в окружающие донные отложения, где он и оставался на хранение.

Однако этот положительный эффект имеет четкий предел. Чрезмерное количество питательных веществ, особенно азота, запускает разрушительный процесс. Избыток азота вызывает бурное размножение фитопланктона – микроскопических водорослей, которые делают воду мутной. Возникшее «цветение» блокирует солнечный свет, необходимый морским травам для фотосинтеза, что в конечном итоге приводит к их гибели. Именно такая перегрузка нутриентами, в основном из-за сточных вод, считается одной из главных причин уничтожения этих прибрежных экосистем по всему миру.

Исследования, опубликованные в журналах Global Change Biology и Conservation Letters, выявили ключевое различие во влиянии нутриентов. Оказалось, что фосфор в большей степени способствует росту самой морской травы, тогда как азот является основным «топливом» для губительных вспышек фитопланктона. Это открытие ставит под сомнение устоявшуюся экологическую теорию, согласно которой важна не столько концентрация отдельных элементов, сколько их соотношение.

Полученные данные предлагают практическое решение для управления прибрежными зонами. Поскольку полностью остановить попадание питательных веществ в океан в ближайшем будущем невозможно, ученые предлагают сосредоточиться на целенаправленном управлении этим процессом. Ключевой стратегией может стать удаление именно азота из сточных вод перед их сбросом. Такой подход позволит снизить риск цветения фитопланктона и защитить ценные луга морских трав, сохраняя их важную роль в связывании углерода.