Moderne menselijke activiteit voegt grote hoeveelheden voedingsstoffen toe aan het milieu, vooral stikstof, die sneller wordt toegevoegd dan andere voedingsstoffen. Hoewel planten afhankelijk zijn van stikstof om te leven en te groeien, een teveel aan een enkele voedingsstof in een complex ecosysteem kan meer kwaad dan goed doen.

Wanneer wetenschappers het gebruik van voedingsstoffen in planten bestuderen, ze richten zich meestal op kleine schalen:bladeren, een enkele plant, of kleine cohorten planten. Hoewel individuele bladeren of planten zich op een bepaalde manier kunnen gedragen, hun interacties met andere factoren in hun omgeving kunnen leiden tot verschillende reacties op ecosysteemniveau.

In dit onderzoek, El Madany et al. gecontroleerde veranderingen op bladniveau, maar ze richtten ook hun blik op het ecosysteemniveau om een ​​nauwkeurig beeld te krijgen van de reële gevolgen van de beschikbaarheid van nutriënten. De wetenschappers onderzochten hoe toegevoegde stikstof en fosfor de efficiëntie van het watergebruik in planten beïnvloeden - hoeveel koolstof een plant opneemt voor de hoeveelheid water die het verliest - in een mediterraan savanne-ecosysteem gedurende 6 jaar. De auteurs behandelden twee percelen - een bemest met stikstof en de andere bemest met zowel stikstof als fosfor - en lieten een derde perceel onbehandeld.

Ze ontdekten dat de toegevoegde voedingsstoffen ecosystemen een boost gaven. Efficiëntie van watergebruik, bladoppervlak, en de koolstofopname nam allemaal toe voor beide bemeste percelen. In de plot met alleen stikstof, echter, planten worstelden met de nutriëntenbalans en probeerden fosfor uit de grond te halen. De extra inspanning vereiste extra water. In tegenstelling tot, het perceel dat zowel stikstof als fosfor ontving, bloeide, en de efficiëntie van het watergebruik was de beste van de drie percelen.

In aanvulling, de onderzoekers ontdekten dat de individuele soorten planten in hun onderzoek op verschillende manieren reageerden om bij te dragen aan de ecosysteembrede observaties. Het kruidachtige of met gras begroeide deel van de savanne nam de toegevoegde voedingsstoffen op met zijn ondiepe wortelstelsel en vertoonde het grootste deel van de resulterende groei. De dieper gewortelde bomen vertoonden weinig respons, althans wat betreft de eigenschappen die de onderzoekers in dit onderzoek hebben gemeten.

Deze resultaten tonen het belang aan van het verhogen van studies naar het ecosysteemniveau wanneer we bedenken hoe onze planeet zal reageren op aanhoudende veranderingen in nutriëntenconcentraties, beschikbaarheid van water, en andere omgevingsfactoren.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Eos, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.