Услышав о биоразнообразии, большинство из нас подумает о растениях, птицах, рептилиях и млекопитающих, как правило, даже не вспомнив об организмах, обитающих в почве. Если мы сделаем усилие и задумаемся об этих организмах, то ограничимся мыслями о муравьях и дождевых червях. Однако биоразнообразие почв выходит далеко за пределы этих беспозвоночных. Кстати, а вам известно, что почва содержит 25 процентов всего мирового биоразнообразия?

Если вы хотите узнать больше об ускользающих от нашего внимания организмах, продолжайте читать эту статью. Далее автор изучает их важность и угрозы, с которыми они сталкиваются.

Что такое биоразнообразие почв?

По данным ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН), биоразнообразие почв – это «…разнообразие подземной жизни, от генов и видов в системах, которые они образуют, а также экологические комплексы, в которых они участвуют, и к которым они принадлежат, – от микросреды обитания до ландшафтов».

Почвы представляют собой сложную систему, которая включает такие биотические и абиотические элементы, как питательные вещества, минералы, органические вещества и живые организмы. Эта система является одним из главных хранилищ биоразнообразия планеты. По оценкам, одна чайная ложка почвы содержит около 50 миллиардов микробных клеток.

Почвенные системы могут варьироваться в зависимости от объемов и типов почв, образуя иерархические системы. Они включают в себя три основные группы:

• микроорганизмы и микрофауна;
• мезофауна;
• макрофауна и мегафауна.
• Каждая группа играет уникальную роль в экосистеме почвы.

Микроорганизмы почвы (бактерии, археи и грибы) и микрофауна (простейшие и нематоды) ответственны за преобразование органических и неорганических соединений в формах, доступных для растений и других организмов посредством таких процессов, как разложение органического вещества и круговорот питательных веществ.

Мезофауны (клещи, ногохвосток и небольшие личинки) наряду с другими группами имеют важное значение в пищевой цепочке и доступу к энергии и питательным веществам, особенно азоту.

Макрофауна почвы (дождевые черви, муравьи, жуки и термиты) и мегафауна (некоторые млекопитающие и рептилии) известны как инженеры экосистемы. Они улучшают пористость почвы, способствуют продвижению влаги и газов и связыванию частиц почвы вместе, что снижает ее эрозию.

 

В чем важность биоразнообразия почв?

Согласно исследованиям, подземная жизнь напрямую влияет на жизнь на поверхности земли – это особенно важно, когда речь идет о растительности, так как растения больше взаимодействуют с подземной биотой, чем надземные виды.

Обитающие в почве организмы обеспечивают ряд экосистемных услуг, которые имеют экологические и экономические последствия, а также влияют на здоровье человека. Давайте подробнее рассмотрим влияние почвенных организмов на три различных области – сельское хозяйство, здоровье человека и климат.

Сельское хозяйство

Связь между производством сельскохозяйственных культур и качеством почвы хорошо известна. Здоровая почва более плодородна и устойчива к негативным последствиям изменения климата. В результате культуры, выращиваемые в здоровых почвах, дают больше урожая с высоким содержанием питательных веществ. Однако откуда берет начало биологическое разнообразие почв?

Почвенные микроорганизмы играют непосредственную роль в биогеохимических циклах углерода (С) и азота (N), т. е. делают эти питательные вещества доступными для растений. Благодаря их роли в цикле углерода, почвенные организмы увеличивают содержание углерода в почве, тем самым улучшая плодородие и структуру почв, что приводит к лучшей инфильтрации и удержанию влаги и делает почву устойчивой к эрозии. Кроме того, биота предоставляет и такие необходимые для растений питательные вещества, как фосфор и цинк.

Помимо доступа к питательным веществам биоразнообразие почв повышает и устойчивость урожая. Биоразнообразие почв может быть полезно для биоуправления, что повышает функционирование экосистемы и, естественно, снижает количество таких вредителей, как насекомые, клещи, сорняки и возбудители болезней растений, сводя таким образом к минимуму зависимость от синтетических удобрений и пестицидов.

Здоровье человека

Некоторые считают, что почвенные микроорганизмы – это угроза и источник болезней для сельскохозяйственных культур, животных и людей. Однако результаты исследований показали, что эти организмы могут помочь нам защитить и улучшить наше здоровье.

Биоразнообразие почв поможет повысить питательную ценность продуктов и позволит растениям производить благоприятные фито питательные вещества в качестве антиоксидантов. Потребляя растения с высоким содержанием антиоксидантов и других питательных веществ, мы улучшаем нашу иммунную систему, гормональное и общее состояние здоровья. Таким образом, биоразнообразие почв влияет на рацион питания и здоровье человека!

Действительно, результаты последних исследований показывают, что воздействие на биоразнообразие почв на ранних этапах поможет предотвратить такие воспаления, как аллергия и астма, а также аутоиммунные заболевания. Кроме того, биота почвы используется и в производстве лекарственных средств (например, антибиотиков) и вакцин.

Если вы хотите больше узнать о взаимосвязи здоровья человека и состояния биоразнообразия почв, обязательно прочитайте эту статью.

Регулирование климата

Почвенные микроорганизмы играют ключевую роль в регулировании климата, что способствует снижению уровня выбросов парниковых газов (ПГ), а также поглощению и хранению углерода.

Сельское хозяйство несет ответственность за ежегодные 10-12 процентов антропогенных выбросов парниковых газов в результате использования синтетических удобрений, неэффективного управления земельными ресурсами, выбросов метана от содержания крупного рогатого скота и хранения навоза. Улучшая доступ к углероду и азоту, почвенные организмы могут снизить спрос сельского хозяйства на ПГ-образующие синтетические удобрения. Кроме того, во время применения этих удобрений почвенные организмы могут преобразовывать питательные вещества таким образом, чтобы снизить испаряемость, тем самым снижая выбросы ПГ.

Кроме того, биоразнообразие почв необходимо для поглощения почвой углерода – это процесс улавливания углерода из атмосферы с последующим хранением в почве в течение сотен лет. Это особенно важно для смягчения последствий изменения климата и показывает, что здоровый грунт может хранить больше углерода, чем атмосфера и растительность.

Антропогенные угрозы, с которыми сталкивается биоразнообразие почв

Когда речь заходит о подземной системе, по-прежнему имеются некоторые пробелы в знаниях, так как на сегодня нам известен только один процент почвенных микроорганизмов. Все больше и больше исследований демонстрируют, насколько сложна почвенная пищевая сеть, какую цепную реакцию оказывает подавление всего одного вида на другие трофические уровни в сети, каковы угрозы для функционирования экосистем и поземных организмов. Это говорит о том, насколько важно обратить внимание на данные организмы, которые обычно вне поля нашего зрения и сознания.

Деятельность человека представляет огромную угрозу для сохранения биоразнообразия почв и предоставляемых ими экосистемных услуг. Давайте поглубже изучим некоторые из этих угроз.

Интенсивное ведение сельского хозяйства

Активное развитие сельского хозяйства негативно воздействует на сохранение биоразнообразия над и под землей. Привычное широкомасштабное сельское хозяйство обычно использует разрушительные методы обработки почв и напрямую зависит от опасных химических веществ, включая удобрения и пестициды.

Эти агрохимические вещества вредят почвенным организмам и почве. Например, хлорид калия (KCl), привычное в использовании синтетическое калиевое удобрение, содержит высокие концентрации хлорида, биоцидного иона, который убивает почвенные организмы. На потерю биоразнообразия почв влияют и пестициды, поскольку они влияют на ограниченный или широкий спектр организмов и могут убить не только «плохие» организмы, но и некоторые «хорошие».

Некоторые методы, как обработка почвы, также угрожают биоте. Данный метод меняет свойства почвы, включая почвенные органические вещества и доступ к питательным веществам. Кроме того, он напрямую вредит организмам, уничтожая, травмируя или подвергая их нападению хищников. Широкомасштабное производство монокультур вредно для биоразнообразия почв, так как оно ограничивает наличие полезных видов бактерий, грибков и насекомых.

Изменение климата

Как говорилось выше, биоразнообразие почв поможет нам в борьбе с изменением климата, однако потепление может привести к потере биоразнообразия почв, создавая противоречивую ситуацию.

Избыток CO2 в атмосфере увеличивает фотосинтез, тем самым увеличивая спрос на питательные вещества. В свою очередь, это усиливает конкуренцию за ресурсы между организмами и растениями.

Более того, изменение климата усугубляет экстремальные погодные и связанные с изменением климата условия, вызывая обильные осадки, затяжные засухи, лесные пожары, опустынивание и резкие колебания сезонной температуры. Все упомянутые примеры прямо или косвенно представляют угрозу биоразнообразию почв. Они меняют биотическое и абиотическое состояние почвы и ставят под угрозу биоту. Недостаток или переизбыток влаги, потеря почвенных органических и питательных веществ и уменьшение надземной растительности – вот несколько примеров угроз.

Засоление

Засоление почвы – это накопление в почве солей (или ионов), что негативно сказывается на состоянии окружающей среды и производительности сельского хозяйства. Засоление может происходить естественным путем или из-за антропогенной деятельности, куда входят чрезмерное использование удобрений и определенные методы полива.

Высокие концентрации соли приводят к дефициту питательных веществ, уменьшению и стрессу микробиологической системы. Повышенное содержание соли ухудшает такие жизненные функции организмов, как дыхание и рост, и приводит к их гибели. Это правда, даже если концентрация соли считается безопасной для растений. Поэтому засоление почвы ставит под угрозу все биоразнообразие экосистемы.

Если вы хотите больше узнать о негативных последствиях засоления почв, обязательно прочитайте эту статью.

Как мы можем сохранить биоразнообразие почв?

Если вы хотите защитить биоразнообразие почв, но не знаете, как лучше это сделать или как принять участие в движении, познакомьтесь с некоторыми способами, которые помогут процветанию этих организмов.

• Поддержка научных исследований

Как уже упоминалось выше, несмотря на множество новых исследований, посвященных биоразнообразию почвенного покрова, когда дело доходит до этих организмов, в научных знаниях возникают пробелы. Научные исследования имеют первостепенное значение, если мы хотим положить конец климатическому кризису. Поддержите ученых, финансируя их исследования или рассказывая об их работе.

• Поддержка инициатив

Есть такие инициативы, как «Отказ от хлорида», в котором работают над улучшением состояния почв и защитой биоразнообразия почв. Вы можете поддержать работу фонда, сделав финансовый вклад, став временным волонтером или начав работать с командой.

Также вы можете подписать и разослать другим петицию за отказ от использования хлорида в сельском хозяйстве к 2040 году.

• Поддержка бизнеса

Устойчивые методы ведения сельского хозяйства имеют важное значение, если мы хотим защитить жизнь под и над землей, включая себя. Фермеры являются ключевыми участниками работы по оздоровлению почвы и сохранения биоразнообразия, но и они нуждаются в поддержке. Вы можете помочь фермерам внедрять устойчивые методы, используя свой кошелек. Покупая продукты или просто ежедневную чашку кофе, выбирайте натуральные продукты, которые соответствуют стандартам устойчивой модели ведения хозяйства.

• Рассказывайте о биоразнообразии почв

Многие не знают о биоразнообразии почв, а также о значительной и разнообразной роли микроорганизмов. Нам нужно пролить свет на их существование и их важной роли в этой большой экосистеме, называемой Землей. Вы можете рассказать об этом своим друзьям и семье, поддерживая образовательные мероприятия или делясь просветительскими статьями (вроде этой статьи) на страницах ваших социальных сетей.

Знаете ли вы какие-либо другие шаги, которые можно предпринять для сохранения биоразнообразия почв? Расскажите нам о них в ваших комментариях.

Посмотрите ниже другие статьи, которые могут быть интересны для вас:

• Органические удобрения: лучшая альтернатива для содержащих хлорид удобрений;
• Устойчивое сельское хозяйство и его связь с биоразнообразием почв;
• Почвенные бактерии: строительные блоки здоровой почвы.

Источник данной статьи см. здесь.