Ученые нашли нового неожиданного виновника увеличения выбросов CO₂

Периодические массовые вспышки распространения гусениц, пожирающих листья, могут улучшить качество воды в близлежащих озерах, но также значительно увеличивают выбросы углекислого газа из озер, показало исследование, проведенное Кембриджским университетом. Об этом 3 ноября сообщает информационный портал научных новостей Phys.org.

Вспышки размножения гусениц непарного шелкопряда (Lymantria dispar dispar) и лесного кольчатого коконопряда (Malасоsoma disstria) происходят в лесах умеренного пояса не реже одного раза в пять лет. Насекомые поедают столько листьев, что, как было обнаружено, уменьшение объема опавших листьев и увеличение экскрементов насекомых в огромных масштабах изменяет круговорот питательных веществ — особенно углерода и азота — между сушей и близлежащими озерами.

Богатые азотом экскременты насекомых, называемые фрассом, могут смываться в воду озера и действовать как удобрение для микробов, которые затем выделяют в атмосферу углекислый газ в процессе метаболизма. Исследователи полагают, что в годы нашествия гусениц большое количество фрасса способствует росту бактерий, выделяющих парниковый газ.

«Эти насекомые — маленькие машины, которые превращают богатые углеродом листья в богатые азотом фекалии. Фекалии попадают в озера вместо листьев, и это значительно меняет химический состав воды. Мы думаем, что это повышает степень, в которой озера являются источниками парниковых газов», — сообщил профессор Эндрю Таненцэп из отдела растениеводства Кембриджского университета, автор статьи.

По мере изменения климата ученые ожидают рост популяции насекомых и расширение ареала их распространения на север. Это подвергает северные леса повышенному риску вспышек размножения гусениц в будущем, потенциально вызывая выброс большего количества CO₂ из близлежащих озер.

Это смещение на север вызывает беспокойство еще и потому, что дальше на север расположено больше пресноводных озер. Ожидается, что изменение климата также будет способствовать росту лиственных деревьев вокруг озер, что усилит воздействие насекомых.

Исследование показало, что в годы массовых нашествий насекомых листовая площадь лесов сократилась в среднем на 22%. В то же время близлежащие озера содержали на 112% больше растворенного азота и на 27% меньше растворенного углерода по сравнению с годами без вспышек. Эффект был наибольшим, когда водосборные бассейны озер содержали большее количество лиственных деревьев, таких как дубы и клены, которые гусеницы предпочитают хвойным деревьям, например, соснам.

Считается, что данное исследование — самое обширное из когда-либо проводившихся исследований того, как вспышки распространения насекомых влияют на динамику углерода и азота в пресной воде.

«Вспышки размножения листоядных насекомых могут снизить количество углерода, растворенного в воде озера, почти на треть, когда деревья вокруг озера в основном лиственные. Просто удивительно, что эти насекомые могут оказывать такое сильное влияние на качество воды», — заявил Сэм Вудман, научный сотрудник факультета наук о растениях Кембриджского университета, добавив, что «с точки зрения качества воды гусеницы хороши, но с точки зрения климата — весьма плохи, однако это полностью игнорируется в климатических моделях».