Что нужно, чтобы пальмы, неофициальный товарный знак тропических ландшафтов, распространились на северные части мира, где уже давно слишком холодно, чтобы пальмы могли выжить? Новое исследование, проведенное исследователем Земной обсерватории Ламонта-Доэрти Таммо Райхгельтом, пытается ответить на этот вопрос. Он и его коллеги проанализировали обширный набор данных, чтобы определить глобальное распределение пальм в зависимости от температуры.
"В нашей статье мы проводим полностью количественную линию на песке и спрашиваем: "Насколько холодно слишком холодно для пальм?"" - сказал Райхгельт.
Райхгельт и соавторы Дэвид Гринвуд из Университета Брэндона и доктор философии. Студент D. Кристофер Уэст из Университета Саскачевана начал исследование, чтобы выяснить, как растения будут перераспределяться при смене климатических зон. Это важно для прогнозирования того, как будут развиваться ландшафты и экосистемы. Пальмы представляют особый интерес для исследователей, поскольку они не могут размножаться при отрицательных температурах.
«Таким образом, пальмы являются чувствительными индикаторами изменения климата, как в далеком геологическом прошлом, так и в наши дни», - сказал Гринвуд.
Есть признаки того, что пальмы уже начали цвести в нетрадиционных условиях в более высоких широтах. Одно исследование обнаружило их в предгорьях Швейцарских Альп после того, как декоративная пальма сбежала из выращивания в горы; он распространяется просто потому, что мороз не так распространен, как раньше.
Новое исследование, опубликованное в Nature's Scientific Reports, приходит к выводу, что абсолютный предел распространения пальм зависит от средней температуры самого холодного месяца в регионе, которая должна быть выше 2 градусов по Цельсию или 36 градусов по Фаренгейту. Выводы дают представление о возможных последствиях изменения климата; по мере того, как климатические зоны смещаются на север, среда обитания растений тоже может измениться.
Например, это означает, что в настоящее время в Вашингтоне, округ Колумбия, слишком холодно (34 градуса по Фаренгейту в январе) для успешного размножения пальм в дикой природе, но вы можете ожидать расширения ареала в ближайшие десятилетия, когда средняя зимняя температура потеплеет», - сказал Райхгельт.
Выводы также помогают проследить климат Земли в прошлом. Исследование показало, что простое присутствие пальм в летописи окаменелостей указывает на то, что прошлые температуры оставались на минимально возможном уровне или выше (по крайней мере, от 2 до 5 градусов по Цельсию)..
«Пальма вызывает в воображении образы тропиков», - сказал Райхгельт. «Но пальмы не всегда росли только в тропиках».
Кроме того, исследователи обнаружили, что температурный диапазон пальм сильно зависит от их эволюционного наследия. Конкретный вид пальмы и ее место на филогенетическом дереве семейства пальм определяют ее минимальную устойчивость к холоду.
«Если вы найдете окаменелость пальмы и сможете определить ее принадлежность к современной подгруппе семейства пальмовых, вы сможете, используя наши данные, определить температуру климата, когда эта пальма росла», - пояснил Райхгельт.
В реконструкциях прошлого климата присутствие пальм обычно считается признаком теплых и ровных климатических условий. Рейхгельт говорит, что окаменелости пальм были обнаружены в Антарктике более 50 миллионов лет назад, и это, среди прочего, побудило исследователей назвать Антарктику того времени «околотропической».