Тропические растения ближе к экватору больше всего подвержены риску изменения климата, потому что ожидается, что в ближайшие 50 лет станет слишком жарко для прорастания многих видов, обнаружили исследователи UNSW.
В их исследовании было проанализировано почти 10 000 записей для более чем 1300 видов из глобальной базы данных о прорастании семян садов Кью.
Исследование, недавно опубликованное в журнале Global Ecology and Biogeography, было первым, в котором рассматривалась общая картина воздействия изменения климата на такое большое количество видов растений во всем мире.
Ведущий автор Алекс Сентинелла, аспирант UNSW, сказал, что прошлые исследования показали, что виды животных, живущие ближе к экватору, больше подвержены риску изменения климата.
Мысль заключалась в том, что, поскольку тропические виды происходят из стабильного климата, где всегда тепло, они могут выдерживать только узкий диапазон температур, тогда как виды из более высоких широт могут выдерживать более широкий диапазон температур, потому что они из мест, где погода сильно меняется», - сказал г-н Сентинелла.
Однако эта идея никогда не проверялась на растениях.
"Поскольку изменение климата представляет собой огромную проблему во всем мире, мы хотели понять эти закономерности в глобальном масштабе и опираться на многочисленные исследования растений на индивидуальном уровне в их среде обитания."
Seeds - ключевой показатель выживания
Исследователи изучили данные о прорастании семян из хранилища данных партнерства Millennium Seed Bank, расположенного в Королевском ботаническом саду Кью в Лондоне, чтобы количественно определить глобальные закономерности температуры прорастания.
Они проанализировали 9737 записей по 1312 видам растений со всех континентов, кроме Антарктиды, и исключили сельскохозяйственные культуры.
Г-н Сентинелла сказал, что они выбрали данные о семенах, потому что они были широко доступны и имели отношение к способности видов справляться с различными температурами.
"С семенами вы можете быстро экспериментировать, есть много исследований о них, и, что важно, прорастание напрямую связано с тем, как выживет вид, потому что, если семя не прорастет, растение не прорастет. живи", - сказал он.
"Итак, мы сопоставили данные из базы данных Kew Gardens, изучили все эксперименты с одними и теми же видами в одних и тех же местах, а затем определили диапазон температур, которые каждый вид может выдержать, чтобы выжить."
Исследователи также изучили климатические данные для тех же мест, что и виды растений, использованные в исследовании.
Они смотрели на текущую температуру - среднюю температуру самых теплых трех месяцев с 1970 по 2000 год - и прогнозировали температуру на 2070 год.
Затем исследователи сравнили температуру, которую растения испытывают сейчас, с прогнозируемой температурой 2070 года.
Тропические растения достигают температурных пределов или превышают их
Исследование показало, что тропические растения не имеют более строгих температурных допусков, но подвергаются большему риску глобального потепления, потому что это приблизит их к максимальной температуре прорастания семян.
Г-н Сентинелла сказал, что в среднем, чем ближе завод находится к экватору, тем выше риск превышения его температурного потолка к 2070 году.
«Эти растения могут подвергаться большему риску, потому что они приближаются к своим верхним пределам. Таким образом, даже небольшое повышение температуры из-за изменения климата может довести их до предела», - сказал он..
"Цифры довольно шокирующие, потому что к 2070 году, по нашим прогнозам, более 20 процентов видов тропических растений будут сталкиваться с температурой выше своего верхнего предела, что означает, что они не прорастут и не смогут выжить.."
Г-н Сентинелла сказал, что исследователи также обнаружили, что более половины тропических видов, как ожидается, будут испытывать температуры, превышающие их оптимальные температуры прорастания.
"Это еще хуже, потому что, если эти растения могут выжить, это будет при сниженной скорости прорастания, и, следовательно, они могут быть не такими успешными", - сказал он..
"Если скорость прорастания семян составляет 100% при оптимальной температуре, то, например, они могут выдержать только 50 или 60%, если температура выше идеальной."
Г-н Сентинелла сказал, что был удивлен, обнаружив, что изменение климата угрожает стольким тропическим видам.
«Но нашим самым неожиданным открытием было то, что гипотеза, часто используемая для животных, - что живущие вблизи экватора будут бороться, чтобы пережить воздействие изменения климата, потому что у них более узкие температурные допуски, - неверна для растений», - сказал он..
"Мы обнаружили, что независимо от широты виды растений могут прорастать примерно при одинаковом диапазоне температур, что не согласуется с исследованиями на животных."
Исследователи также обнаружили, что 95% видов растений на широтах выше 45 градусов, по прогнозам, выиграют от потепления, потому что ожидается, что температура окружающей среды приблизится к оптимальной температуре прорастания видов.
Результаты, помогающие природоохранным мероприятиям
Г-н Сентинелла сказал, что некоторые растения могут медленно развиваться при повышении температуры, но трудно предсказать, какие из них выживут.
"Проблема прогнозируемых быстрых изменений температуры заключается в том, что некоторые виды не смогут адаптироваться достаточно быстро", - сказал он.
Иногда растения могут мигрировать, начав расти дальше от экватора или вверх по склону горы, где прохладнее. Но если вид не может этого сделать, он вымрет.
"В мире насчитывается почти 400 000 видов растений, поэтому мы ожидаем, что некоторые из них не прорастут до 2070 года."
Г-н Сентинелла надеется, что выводы исследователей помогут сохранить виды растений, которым угрожает изменение климата.
«В идеале мы могли бы сохранить все экосистемы, но финансирования просто нет. Таким образом, наши результаты могут помочь усилиям по сохранению направить ресурсы в более уязвимые районы», - сказал он..
Мы также надеемся, что наши результаты еще больше укрепят глобальные исследования рисков изменения климата.
"Люди знали об опасностях изменения климата на протяжении десятилетий, и у нас уже есть ответы, чтобы справиться с этим. Надеемся, что наше исследование поможет побудить людей и политиков действовать прямо сейчас".