Выводы основаны на более чем миллионе записей наблюдений за животными и их деятельности, собранных 340 местными техниками в Амазонии в течение более чем трех лет экологических исследований, которые координировал эколог Хосе Фрагозо и поддерживал биолог Родольфо Дирзо, которые вместе работали в Стэнфорде. в то время. Команда обнаружила, что места, где животные наиболее разнообразны, коррелируют с местами, в которых содержится наибольшее количество углерода в почве.
"Недостаточно беспокоиться о деревьях в мире, содержащих углерод. Это действительно важно, но это еще не все », – сказал Фрагозо. «Мы также должны позаботиться о сохранении разнообразия и численности животных, особенно млекопитающих, на данном этапе, чтобы обеспечить хорошо функционирующий углеродный цикл и удержание углерода в почвах."
Хотя ученые давно поняли, что животные – через прием пищи, пищеварение, дыхание и разложение – являются частью углеродного цикла, работа, опубликованная в октябре.
9 в журнале Nature Ecology and Evolution впервые указывает на важность биоразнообразия животных, а не просто количества животных в углеродном цикле.
По словам авторов, если мы хотим увеличить связывание углерода, мы должны сохранить не только большое количество животных, но и множество различных видов.
Разработка беспрецедентного источника данных
Вдохновением для этой работы послужила беседа во время счастливого часа на биологическом факультете много лет назад.
Ученые знали, что экосистема с большим количеством видов обычно функционирует лучше, что, по их мнению, должно включать углеродный цикл. Однако доказать связь между разнообразием животных и углеродом оказалось не так просто.
«Это очень сложная идея для проверки позвоночных в реальной системе, такой как Амазонка», – сказал Мар Собрал, ведущий автор статьи, который во время этого исследования был докторантом в лаборатории Дирзо. "Объем данных, необходимых для проверки такой идеи, огромен, а тип данных – большая проблема.
Экономические ресурсы, время и логистика, задействованные в нашем проекте, беспрецедентны."
Чтобы собрать эти данные, люди из коренных народов макуши, вапишана и вайвай прошли через Амазонку, отмечая количество, разнообразие и потенциальные запасы углерода в деревьях – используя оценки размеров и осадков – а также присутствие и деятельность позвоночных животных. , включая крупных млекопитающих, птиц, рептилий и земноводных. За трехлетний период они увидели 132 995 отдельных позвоночных животных и зарегистрировали признаки еще 190 369 животных, представляющих 218 видов.
Было зарегистрировано 43 448 случаев кормления, и для каждого из них техники записывали, что было съедено. Эти наборы данных были сопоставлены с уровнями углерода, полученными в 825 пробах почвы, взятых за последние шесть месяцев полевых работ.
Исследователи обнаружили, что в почве были самые высокие концентрации углерода там, где они видели больше всего видов позвоночных.
Когда они искали механизм, который мог бы объяснить эту взаимосвязь, выяснилось, что районы с наибольшим разнообразием животных имели самую высокую частоту кормления, например, животные охотились на других животных или поедали фрукты, что приводит к органическому материалу на и в земля. Исследователи предполагают, что эти остатки еды увеличивают разнообразие и изобилие почвенных микробов, которые превращают остатки в накопленный углерод.
«Традиционно биологи растений задают вопросы о запасах углерода, и растения являются приемлемыми организмами для работы», – сказала Кирстен Сильвиус, старший научный сотрудник Технологического института Вирджинии и соавтор этой статьи. "Я надеюсь, что это исследование будет способствовать более целостному взгляду на сообщества и лучшему пониманию крупных позвоночных как полноправных участников функции экосистемы, а не как несколько отстраненных бенефициаров этой функции экосистемы или жертв потери функции."
Кредит, при условии, что кредит подлежит оплате
Фрагозо, который недавно покинул Стэнфорд и направился в Калифорнийскую академию наук, Сильвиус и Собрал планируют вернуться на Амазонку, чтобы дополнительно проверить свою гипотезу вместе с Дирзо и другими. Они хотят больше узнать о почвенных микробах и интересуются, имеют ли определенные ключевые виды в окружающей среде решающее значение для углерода почвы, а не для биоразнообразия животных.
Исследователи также протестируют новый метод, который, как они надеются, позволит им измерить разнообразие с помощью ДНК, собранной у комаров и мух.
Фрагозо сказал, что коренные народы, с которыми они работали, имеют решающее значение для сбора таких высококачественных данных. В любой конкретный месяц данные собирали не менее 70 технических специалистов.
Опираясь на свои знания и местные навыки, а также благодаря обучению методам измерения численности животных, они смогли определять виды на глаз и по другим признакам их присутствия, включая следы, норы и помет.
«Без коренных жителей это было бы совершенно невозможно», – сказал Фрагозо. "Мои аспиранты и постдоки не имели бы навыков, чтобы заходить и обнаруживать животных в этих отдаленных, часто горных или болотистых тропических лесах."
Он также подчеркнул важность справедливой компенсации коренным народам за их работу и за сохранение леса и животных в нем.