碳迴圈對地球生命至關重要,但科學家仍在努力理解其複雜性。迄今為止,大多數研究都集中在溫室氣體二氧化碳的主要來源上,如森林砍伐和化石燃料的使用。現在,一些科學家已經開始探索更微妙的因素,例如植物和動物之間的相互作用。一項新的研究得出了一個違反直覺的結論,即與孤立地區(植物不太可能被吃掉或踐踏)相比,在捕食者和食草動物存在的情況下,植物可能會積累更多的碳。
為了梳理植物和動物世界之間的相互作用,耶魯大學生態學家奧斯瓦爾德·施密茨和他的同事們構建了三個封閉的草原環境——一個只有草地植被;一個有植被和食草蚱蜢;一個有肉食性蜘蛛,以及蚱蜢和植物。研究人員發現,在第三個環境(食草動物和肉食動物的共同家園)中,植物儲存的碳比在蚱蜢圍欄中的植物多 40%。
蜘蛛綱捕食者以食草蚱蜢為食,它們會限制植被的消耗,從而使植物能夠比在食草動物不受控制地啃食的圍欄中儲存更多的碳,這在直覺上是合理的。然而,令人驚訝的是,與蚱蜢和蜘蛛共享一個圍欄的植物也儲存了明顯更多的碳——比孤立的植物多 20%。該研究的合著者施密茨說:“你可能會認為,一個沒有食草動物或捕食者的環境會導致碳儲存達到峰值。《美國國家科學院院刊》於 6 月發表了這項研究。“但事實並非如此。”
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為什麼?施密茨說,“也許某種程度的食草刺激——這裡一點輕咬,那裡一點輕咬——會導致植物發生一些不明的生理變化,從而促進碳吸收,但事實是我們真的不知道。”
這項研究突顯了生態變化如何對氣候產生重大且不可預見的影響。施密茨說:“目前,捕食者多樣性喪失正面臨危機。” “這可能意味著我們正在失去幫助調節碳迴圈的潛力,而這種潛力遠遠超出僅僅種植更多樹木的範疇。”