Em todos os EUA, os agricultores abandonaram milhões de hectares de terra devido à economia e obstáculos, como a queda dos lençóis freáticos que tornam a irrigação das plantações impossível. Desde 2001, um estudo de longa data da Universidade de Kansas melhorou a compreensão dos pesquisadores sobre como restaurar as pastagens nativas das pradarias nessas terras abandonadas e como a restauração é influenciada por insumos agrícolas como o nitrogênio.

"A agricultura destruiu a vegetação original da pradaria e alterou o solo - então vemos como as comunidades ecológicas se recuperam dessas perturbações, "disse Bryan Foster, professor de ecologia e biologia evolutiva e cientista sênior do Kansas Biological Survey, quem está liderando a pesquisa. "Ao fazê-lo, especialmente a longo prazo, aprendemos como podemos acelerar esse processo para restaurar o ecossistema da pradaria nativa. "

A investigação de longo prazo foi recentemente financiada pelo programa de Pesquisa de Longo Prazo em Biologia Ambiental da National Science Foundation (LTREB) com um prazo de cinco anos, $ 360, 000 subsídio.

O trabalho ocorre ao norte de Lawrence na Estação de Campo KU, onde Foster, junto com colegas, alunos de graduação e pós-graduação, realizar investigações em duas áreas experimentais, cada um com aproximadamente o mesmo tamanho de um campo de futebol.

"Este LTREB tem dois experimentos, ambos localizados em um campo agrícola abandonado que foi usado para agricultura por muitos, muitos anos, “Disse Foster.“ Um dos experimentos iniciados em 2001 em terras agrícolas recém-abandonadas em solo arado e nu examina o redesenvolvimento da comunidade de plantas em resposta à fertilização com nitrogênio nesse contexto. No outro, olhamos para a manipulação do tratamento de fertilizantes na vegetação existente de um campo de feno abandonado. "

Grande parte da pesquisa na Estação de Campo KU enfoca a influência dos fertilizantes à base de nitrogênio na comunidade de plantas. Embora o nitrogênio seja o nutriente primário para as plantas, o excesso de nitrogênio no solo pós-agrícola distorce o ecossistema da pradaria nativa, tornando a restauração mais difícil.

"O excesso de nitrogênio leva a uma perda na diversidade das plantas, "Foster disse." Vemos isso em todo o mundo, além das Grandes Planícies. O nitrogênio é o nutriente mais importante para o crescimento das plantas na terra. Mas quando você adiciona nutrientes em excesso, isso favorece apenas algumas espécies que são boas em acessá-lo e utilizá-lo - e essas plantas competem com outras espécies. Então, você simplifica esse sistema. Torna-se dominado por algumas espécies. "

Além da fertilização anterior, terras agrícolas abandonadas absorvem nitrogênio da poluição do ar e da água - afetando não apenas as plantas, mas todo o ecossistema.

"A poluição deposita nitrogênio apenas caindo na paisagem, vindo do excesso de nitrogênio na atmosfera, principalmente de processos industriais e emissões de combustíveis fósseis, "Foster disse." Além disso, o excesso de nitrogênio despejado nas paisagens a partir do fertilizante chega aos cursos d'água. Então, existem várias fontes de excesso de nitrogênio chegando aos sistemas aquáticos e terrestres e impactando a biodiversidade - plantas mais diretamente, mas com um efeito cascata em insetos que se alimentam de plantas e animais que os comem. Bactérias e fungos subterrâneos são afetados, também."

O projeto Foster começou em 2001 com Val Smith, o falecido professor de ecologia e biologia evolutiva da KU, que era um líder em ecologia aquática e co-investigador principal na bolsa original que financiou o projeto, agora monitora a mudança da vegetação em parcelas pós-agrícolas há 16 anos. De acordo com Foster, a natureza de longo prazo do estudo oferece uma visão única sobre como a pradaria de tallgrass em toda a América do Norte pode se recuperar, o que seria impossível com pesquisas de curto prazo.

"O valor dos dados cresce à medida que se estendem por décadas, "disse ele." A longo prazo, aprendemos como podemos acelerar esse processo para restaurar a pradaria nativa novamente. É difícil. Você pode restaurá-lo de uma maneira superficial - fazer com que as gramas dominantes sejam restabelecidas. Mas é difícil estabelecer o nível de diversidade, o grande número de espécies. Muitas vezes é menos diversificado após distúrbios, com flores silvestres de folhas largas menos abundantes, que chamamos de 'forbs'. Esse é o verdadeiro desafio na restauração, para restabelecer a biodiversidade original. "

Além disso, o trabalho na Estação de Campo KU tem contribuído para a formação de muitos alunos de graduação e pós-graduação que aprendem a realizar pesquisas por meio da investigação NSF LTREB.

"Por ser um experimento de longo prazo e financiado pelo governo federal, apoiou a pesquisa e o envolvimento de mais de 60 alunos de graduação e 12 alunos de pós-graduação, "Foster disse." Isso beneficiou muitas pessoas. Todos os anos temos alunos de pós-graduação nos ajudando no campo, e muitos deles fazem seu próprio trabalho lá. Temos alunos envolvidos que desenvolveram mestrado e doutorado. projetos relacionados ao estudo de longo prazo. "