Tin tức Vũ trụ TV

Động vật đất ngày càng nhỏ đi với biến đổi khí hậu

Ngày:
Th7 29, 2020
Tóm lược:

Sinh khối của động vật nhỏ phân hủy thực vật trong đất và do đó duy trì khả năng sinh sản của nó đang suy giảm cả do hậu quả của biến đổi khí hậu và thâm canh quá mức. Tuy nhiên, thật ngạc nhiên, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng hiệu ứng này xảy ra theo hai cách khác nhau: trong khi khí hậu thay đổi làm giảm kích thước cơ thể của các sinh vật thì việc trồng trọt làm giảm tần số của chúng. Ngay cả bằng cách canh tác hữu cơ, không thể chống lại tất cả các hậu quả tiêu cực của biến đổi khí hậu.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Ngày nay, cuộc sống trong đất phải đối mặt với một số vấn đề cùng một lúc. Sinh khối của động vật nhỏ phân hủy thực vật trong đất và do đó duy trì khả năng sinh sản của nó đang suy giảm cả do hậu quả của biến đổi khí hậu và thâm canh quá mức. Tuy nhiên, thật ngạc nhiên, các nhà khoa học từ Trung tâm nghiên cứu môi trường Helmholtz (UFZ) và Trung tâm nghiên cứu đa dạng sinh học tích hợp của Đức (iDiv) Halle-Jena-Leipzig đã phát hiện ra rằng hiệu ứng này xảy ra theo hai cách khác nhau: trong khi khí hậu thay đổi làm giảm kích thước cơ thể của các sinh vật, canh tác làm giảm tần số của họ. Ngay cả bằng cách canh tác hữu cơ, không thể chống lại tất cả các hậu quả tiêu cực của biến đổi khí hậu, các nhà nghiên cứu cảnh báo trên tạp chí thương mại eLife .

Biến đổi khí hậu và sử dụng đất làm giảm sinh khối của động vật đất. Trong khi thay đổi khí hậu làm giảm kích thước cơ thể của sinh vật, trồng trọt làm giảm tần số của chúng.
Ảnh: Lisa Vogel / UFZ (hình minh họa)
Biến đổi khí hậu và sử dụng đất làm giảm sinh khối của động vật đất. Trong khi thay đổi khí hậu làm giảm kích thước cơ thể của sinh vật, trồng trọt làm giảm tần số của chúng.
Ảnh: Lisa Vogel / UFZ (hình minh họa)

Hầu như không được chú ý và trong bí mật, một đội ngũ các “nhà cung cấp” dịch vụ nhỏ bé hoạt động dưới chân chúng ta. Vô số côn trùng nhỏ, loài nhện và cư dân đất khác đang bận rộn vô cùng bận rộn phân hủy cây chết và các vật liệu hữu cơ khác, và tái chế các chất dinh dưỡng mà chúng chứa. Tuy nhiên, các chuyên gia từ lâu đã lo sợ rằng những sinh vật này, rất quan trọng đối với độ phì nhiêu của đất và hoạt động của các hệ sinh thái, đang ngày càng bị suy giảm.

Một mặt, chúng phải đối mặt với hậu quả của biến đổi khí hậu, thách thức chúng với nhiệt độ cao và điều kiện mưa bất thường với hạn hán thường xuyên hơn. Mặt khác, chúng cũng phải chịu cảnh sử dụng đất quá mức. Nếu một đồng cỏ bị biến thành một cánh đồng, động vật đất tìm thấy ít hốc và nguồn thức ăn ở đó. Cày bừa, cắt cỏ hoặc chăn thả, cũng như sử dụng thuốc trừ sâu và một lượng lớn phân bón cũng có tác động tiêu cực. Nhưng điều gì xảy ra khi cuộc sống trên đất phải đối mặt với cả hai thách thức cùng một lúc? “Cho đến bây giờ, chúng tôi gần như không biết gì về điều này”, Tiến sĩ Martin Schädler từ UFZ nói. 

Anh ấy và các đồng nghiệp của mình tại UFZ và iDiv có những cơ hội rất tốt để theo đuổi những câu hỏi phức tạp như vậy. Nhà sinh thái học điều phối “Cơ sở thí nghiệm thay đổi toàn cầu” (GCEF) ở Bad Lauchstädt gần Halle. Ở đó, các nhà nghiên cứu có thể mô phỏng khí hậu của tương lai trên các mảnh đất trồng trọt và đồng cỏ được sử dụng với các mức độ khác nhau. 

Trong các công trình thép lớn gợi nhớ đến nhà kính không có mái hoặc tường, họ tái tạo một kịch bản có thể là điển hình cho khu vực giữa năm 2070 và 2100: ấm hơn khoảng 0,6 độ so với hiện nay, vào mùa xuân và mùa thu có lượng mưa và mùa hè cao hơn mười phần trăm là khoảng 20 phần trăm khô hơn. Một nhóm được dẫn dắt bởi Martin Schädler và nghiên cứu sinh tiến sĩ Rui Yin hiện đã điều tra làm thế nào những điều kiện này ảnh hưởng đến ve và nước suối. Cả hai nhóm đều có nhiều chất phân hủy trong hàng ngũ của chúng, đóng vai trò quan trọng trong các chu trình dinh dưỡng trong đất. 

Kết quả cho thấy những động vật đất này có khả năng suy giảm hơn nữa do biến đổi khí hậu. Có khả năng không chỉ các loài nhỏ hơn sẽ thắng thế, mà cả các cá thể nhỏ hơn trong cùng một loài. Trong mọi trường hợp, các mẫu vật được kiểm tra trên các khu vực có nhiệt độ cao hơn và lượng mưa thay đổi trung bình nhỏ hơn khoảng mười phần trăm so với các khu vực tương đương với khí hậu ngày nay. 

Các nhà sinh học cho đến nay đã quen thuộc với các mối liên hệ như vậy giữa kích thước cơ thể và khí hậu chủ yếu ở động vật lớn hơn. Ví dụ, các loài gấu ở các khu vực ấm áp trên Trái đất nhỏ hơn đáng kể so với gấu Bắc cực được tìm thấy ở Bắc Cực. Điều này là do thực tế là một cơ thể nhỏ có diện tích bề mặt tương đối lớn mà nó có thể giải phóng nhiệt – đó là một lợi thế ở vùng nhiệt đới, nhưng dễ dẫn đến làm mát ở vùng cực. Ở động vật nhiệt đới như côn trùng, nhiệt độ cao cũng kích thích quá trình trao đổi chất và tốc độ phát triển. Điều này tạo ra các thế hệ mới nhanh hơn, nhưng chúng vẫn nhỏ hơn. Nếu các con ve và nước suối từ các ô có khí hậu thay đổi được cân, thì tổng trọng lượng do đó thấp hơn so với những con từ các khu vực không bị ảnh hưởng. Nhưng đây không phải là tin tốt. Rốt cuộc, hiệu suất phân hủy của những con vật này cũng phụ thuộc vào sinh khối này. Do đó tổng trọng lượng ít hơn cũng có nghĩa là tái chế chất dinh dưỡng bị chậm lại. 

Theo thí nghiệm, sử dụng đất quá mức cũng có thể gây ra hiệu ứng rất giống nhau. Điều này là do sinh khối trong đất cũng giảm theo. “Thật thú vị, tuy nhiên, có một quá trình khác đằng sau này,” Martin Schädler nói, tóm tắt kết quả quan trọng nhất của nghiên cứu. “Không giống như khí hậu, sử dụng không làm giảm kích thước của động vật, nhưng mật độ của chúng.” Ví dụ, khoảng 47 phần trăm ít ve và mùa xuân sống trên các mảnh đất GCEF được trồng thông thường so với các lô được sử dụng rộng rãi như đồng cỏ.

“Điều hấp dẫn và tỉnh táo về nó là tác động của khí hậu và việc sử dụng hầu như không ảnh hưởng lẫn nhau”, nhà sinh thái học nói thêm. Cho đến nay, nhiều chuyên gia đã hy vọng rằng nông nghiệp thân thiện với môi trường có thể cung cấp một số loại bảo hiểm chống lại hậu quả tiêu cực của biến đổi khí hậu. Xét cho cùng, canh tác hữu cơ thường dẫn đến một cộng đồng đa dạng hơn trên các cánh đồng và đồng cỏ. Tuy nhiên, người ta cho rằng điều này làm cho các hệ sinh thái như vậy ít bị ảnh hưởng bởi các rối loạn khí hậu hơn các khu vực được sử dụng thông thường.

Khi nói đến việc duy trì hiệu suất của động vật đất, chiến lược này dường như không hiệu quả: thay đổi nhiệt độ và lượng mưa làm giảm sinh khối của chúng bất kể canh tác. Vì vậy, không phải tất cả mọi thứ đe dọa phá vỡ do hậu quả của sự ấm lên đều có thể được cứu bằng cách sử dụng đất thân thiện với môi trường. Để giảm thiểu hậu quả của biến đổi khí hậu, do đó cần phải xử lý trực tiếp khí nhà kính – và càng nhanh càng tốt.


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Trung tâm nghiên cứu môi trường Helmholtz – UFZ . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Rui Yin, Julia Siebert, Nico Eisenhauer, Martin Schädler. Biến đổi khí hậu và sử dụng đất thâm canh làm giảm sinh khối động vật đất thông qua các con đường khác nhau . eLife , 2020; 9 DOI: 10.7554 / eLife.54749

Bài viết liên quan

Bài viết mới