Морские травы могут поглощать больше углерода при удобрении, но избыток азота губителен

Джейкоб Аллгейер, профессор экологии и эволюционной биологии Мичиганского университета, создал тестовый участок морской травы, который он обогащал питательными веществами в течение девяти лет в заливе на Багамах. Автор: Jacob Allgeier/University of Michigan

Морские травы обладают потенциалом стать одними из самых эффективных природных поглотителей углерода, но до сих пор оставалось неясным, как на эту способность влияет загрязнение питательными веществами.

Исследователи из Мичиганского университета провели серию исследований, оценив воздействие азота и фосфора на морские травы — невысокие растения, произрастающие на мелководных прибрежных территориях. Анализ данных с участка, обогащавшегося питательными веществами в течение девяти лет, показал, что удобрения могут увеличить способность трав запасать углерод. Эти результаты опубликованы в журнале Global Change Biology.

Однако во втором исследовании, опубликованном в Conservation Letters, учёные также обнаружили, что переизбыток азота может привести к бурному росту фитопланктона, который затеняет и убивает морские травы.

Профессор Джейкоб Аллгейер, изучающий экологию рыб, морских трав и кораллов на Багамах и в Доминиканской Республике, заметил, что в заливах, перегруженных питательными веществами (в основном из-за сточных вод), морские травы быстро гибнут. Свет не может пробиться через разросшийся фитопланктон.

Там же, где сток питательных веществ (nutrient runoff) не сопровождался затеняющим свет фитопланктоном, морские травы росли хорошо. Прибрежные тропические воды часто бедны питательными веществами. Когда травы получают дополнительное питание, их рост ускоряется — при условии, что фитопланктон не блокирует свет.

Исследователи под руководством недавней выпускницы докторантуры Бриджит Шайки обнаружили, что в условиях бедных питательными веществами зарослей морской травы фосфор и азот стимулируют рост. Сначала трава инвестирует в подземные структуры — корневую систему, запасая углерод в корнях. Затем — в надземные части. В результате корни росли быстро, но и отмирали быстро, что способствовало дополнительному связыванию углерода в окружающих корни отложениях.

«Люди думали, что избыток питательных веществ убивает морскую траву. Но мы показываем, что при условии отсутствия переизбытка, который также увеличивает фитопланктон, морская трава будет просто увеличивать рост с избытком питательных веществ», — говорит Аллгейер.

В ходе исследования Conservation Letters учёные также выяснили, что фосфор оказывал большее положительное влияние на рост морской травы, чем азот, в бедных питательными веществами условиях. При этом добавление азота вызывало резкий рост фитопланктона.

«Когда вы выращиваете помидоры, вы добавляете не просто азот. Вы добавляете идеальное соотношение азота и фосфора. Эта идея распространена в нашем обществе. Но поскольку мы тестировали водную толщу и морскую траву, мы можем сказать, что эта модель не работает в нашей системе», — поясняет Аллгейер.

Это открытие может помочь местным сообществам контролировать влияние питательных веществ на морские травы. Учёные предлагают сосредоточиться на «очистке» от азота.

Исследователи из Мичиганского университета, включая недавнюю выпускницу докторантуры Бриджит Шайку, изучали влияние питательных веществ на морскую траву. Автор: Bridget Shayka

Больше информации: Bridget F. Shayka et al, Nutrient Enrichment Increases Blue Carbon Potential of Subtropical Seagrass Beds, Global Change Biology (2025). DOI: 10.1111/gcb.70401
Bridget F. Shayka et al, A New Conceptual Model of Tropical Seagrass Eutrophication: Evidence for Single Nutrient Management, Conservation Letters (2025). DOI: 10.1111/conl.13133