L'activité humaine moderne ajoute de grandes quantités de nutriments à l'environnement, surtout l'azote, qui est ajouté plus rapidement que les autres nutriments. Bien que les plantes dépendent de l'azote pour vivre et se développer, un excès d'un seul élément nutritif dans un écosystème complexe peut faire plus de mal que de bien.

Lorsque les scientifiques étudient l'utilisation des nutriments dans les plantes, ils se concentrent généralement sur de petites échelles :feuilles, une seule plante, ou de petites cohortes de plantes. Bien que les feuilles ou les plantes individuelles puissent se comporter d'une certaine manière, leurs interactions avec d'autres facteurs de leur environnement pourraient conduire à des réponses différentes au niveau de l'écosystème.

Dans cette étude, El Madany et al. suivi des changements au niveau des feuilles, mais ils ont également porté leur attention au niveau de l'écosystème pour obtenir une image précise des conséquences réelles de la disponibilité des nutriments. Les scientifiques ont étudié comment l'ajout d'azote et de phosphore affecte l'efficacité de l'utilisation de l'eau par les plantes - combien de carbone une plante absorbe pour la quantité d'eau qu'elle perd - dans un écosystème de savane méditerranéenne sur 6 ans. Les auteurs ont traité deux parcelles, l'une fertilisée à l'azote et l'autre fertilisée à la fois à l'azote et au phosphore, et ont laissé une troisième parcelle non traitée.

Ils ont découvert que les nutriments ajoutés donnaient un coup de pouce aux écosystèmes. Efficacité de l'utilisation de l'eau, surface foliaire, et l'absorption de carbone a toutes augmenté pour les deux parcelles fertilisées. Dans le graphique à azote seul, cependant, les plantes ont lutté contre le déséquilibre des nutriments et ont essayé de récupérer le phosphore du sol. L'effort supplémentaire nécessitait de l'eau supplémentaire. En revanche, la parcelle qui a reçu à la fois de l'azote et du phosphore a prospéré, et son efficacité d'utilisation de l'eau était la meilleure des trois parcelles.

En outre, les chercheurs ont découvert que les différents types de plantes de leur étude répondaient de différentes manières pour contribuer aux observations à l'échelle de l'écosystème. La partie herbacée ou herbeuse de la savane a absorbé les nutriments ajoutés avec son système racinaire peu profond et a présenté la majeure partie de la croissance résultante. Les arbres aux racines plus profondes ont montré peu de réponse, au moins en ce qui concerne les traits que les chercheurs ont mesurés dans cette étude.

Ces résultats démontrent l'importance d'élever les études au niveau de l'écosystème lorsque l'on considère comment notre planète réagira aux changements continus des concentrations de nutriments, Disponibilité de l'eau, et d'autres facteurs environnementaux.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation d'Eos, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.