Глобальное потепление меняет растительные сообщества
Дуб виргинский, распространённый сегодня в Южной Флориде, может вскоре исчезнуть из этого региона. По мере роста температур из-за изменения климата эти деревья, предпочитающие более прохладные условия, могут уступить место более тропическим, теплолюбивым видам, таким как бурсера (Gumbo Limbo) или свитения (махогани).
«Дубы виргинские встречаются по всему юго-востоку вплоть до прибрежной Виргинии, так что здесь мы находимся в одном из самых жарких мест его ареала, — говорит профессор биологии Университета Майами Кен Фили. — С ростом температур в Майами может стать просто слишком жарко для дубов и других видов умеренного пояса».
Аналогично, в Канаде из-за потепления клён сахарный, используемый для производства кленового сиропа, теряет свои местообитания. В Нью-Йорке деревья, более типичные для тёплого юга, такие как магнолии, становятся более многочисленными и зацветают раньше с каждым годом.
Это лишь несколько примеров более масштабного тренда, происходящего по всей Америке — от Гудзонова залива до Огненной Земли, — по мере того как растительные сообщества смещают свои ареалы в ответ на изменение климата.
В новом исследовании, опубликованном в Nature Climate Change, Фили и его коллеги проанализировали более 20 миллионов записей о более чем 17 000 видах растений по всему Западному полушарию. Они обнаружили, что с 1970-х годов целые экосистемы растений со временем изменились, включив всё больше видов, предпочитающих тёплый климат. Этот процесс называется термофилизацией.
«Почти везде, куда бы вы ни отправились, типы видов, которые вы встречаете сейчас, отличаются от тех, что вы нашли бы в том же месте 40 лет назад. Мы считаем, что эта картина является прямым результатом роста температур и изменения климата», — пояснил Фили.
Исследование показывает, что экосистемы последовательно теряют виды растений, предпочитающие холодные температуры, и те заменяются более теплоустойчивыми видами, способными выдержать потепление климата. Растения, предпочитающие прохладу, либо перемещаются на большие высоты и широты, либо некоторые виды могут даже локально вымирать.
«Некоторые из этих изменений могут быть настолько драматичными, что мы наблюдаем смену целых типов местообитаний, например, от лесов к лугам или наоборот», — отметил Фили.
Помимо влияния роста температур, исследователи также изучили, как на растительные сообщества повлияли изменения в количестве осадков за последние четыре десятилетия. Были обнаружены сдвиги в соотношении засухоустойчивых и чувствительных к засухе видов растений. Однако во многих случаях наблюдаемые изменения не были связаны с изменениями в осадках.
Фактически, во многих районах, где становится суше, за последние десятилетия стали более распространены виды, чувствительные к засухе. По словам Фили, это может быть связано со связью между теплоустойчивостью видов и их потребностью в воде. Теплоустойчивые виды, как правило, менее засухоустойчивы, поэтому по мере того, как рост температур способствует увеличению теплоустойчивых видов, это может косвенно привести к росту числа видов, требовательных к воде.
«Когда наступает засуха, для этих экосистем, которые потеряли свою устойчивость к засухе, это будет вдвойне плохо, — подчеркнул он. — Для мест, где засухи становятся более суровыми и частыми — как в Калифорнии — это может значительно ухудшить ситуацию».
Последствия термофилизации выходят далеко за рамки просто потери определённых растений. Растения находятся в основании пищевой цепи и обеспечивают пищу и среду обитания для диких животных — поэтому если растительные сообщества трансформируются, то же произойдёт и с животными, которые в них нуждаются.
«Все животные, включая людей, зависят от окружающих их растений, — заключил Фили. — Когда люди думают об изменении климата, они должны понимать, что это не только потеря льда в Антарктиде или повышение уровня моря — изменение климата затрагивает почти каждую природную систему в каждой части планеты».