Культовые сагуаро на холме Тумамок послужили предвестниками нового исследования, целью которого было предсказать, как пустынные виды будут жить в более жарком и сухом климате будущего и как топография может смягчить последствия изменения климата.
Ведущий автор Сусана Родригес-Буритика и ее команда обработали цифры в наборе данных за 48 лет, который включал информацию о более чем 5 800 ягуаро, усеивающих пустынную лабораторию на холме Тумамок, принадлежащем экологическому заповеднику площадью 860 акров. и управляется Научным колледжем Университета Аризоны в партнерстве с округом Пима. Они обнаружили, что небольшие вариации топографии холма могут защитить популяции сагуаро от воздействия более сурового климата.
«Это было амбициозное, но очень ценное начинание, поскольку эти растения могут жить более 100 лет», - сказал соавтор и эколог-исследователь Геологической службы США Дэниел Винклер. «В результате набора долгосрочных данных мы можем определить, как популяции сагуаро сохранялись с течением времени, и предсказать, как они, вероятно, отреагируют на будущие изменения климата».
Предыдущие исследования связывали изменения популяций сагуаро с климатом. Это новое исследование, опубликованное в журнале Ecosphere в августе, подтвердило более активный рост и укоренение сагуаро во влажные периоды и, наоборот, гибель и снижение укоренения во время засухи и экстремальных заморозков..
«Игнорирование пространственной и временной изменчивости и их взаимодействий может привести к неверным прогнозам при попытке смоделировать прошлую и будущую динамику популяций видов», - сказал Родригес-Буритика, научный сотрудник Университета Аризоны с 2011 по 2011 год. 2014, когда она провела это исследование. В настоящее время она является ведущим научным сотрудником Лаборатории пространственной экологии Института исследований биологических ресурсов им. Александра фон Гумбольдта в Колумбии.
В частности, команда обнаружила, что популяция сагуаро на холме Тумамок росла во влажные и прохладные периоды, но что топографическая изменчивость взаимодействует с колебаниями климата, создавая неожиданные демографические модели, включая способность выращивать новых сагуаро в периоды суровых климатических условий.
Например, сагуаро традиционно предпочитают зимой на южных и восточных склонах, когда сагуаро больше всего рискуют погибнуть от мороза, потому что, по словам Родригес-Буритика, именно там солнце задерживается дольше всего. Но это не совсем так на холме Тумамок. Южный и восточный склоны крутые и каменистые, а это означает, что удержание воды слишком низкое для многих сагуаро. В качестве альтернативы, обращенные на север склоны, которые менее круты, получают меньше солнечного света, но имеют более глубокую и богатую почву, которая удерживает воду для сагуаро. В результате сагуаро могли обосноваться и там, даже в годы, когда в пустыне жарче и суше, чем обычно.
Команда решила изучать сагуаро на холме Тумамок из-за разнообразия склонов и высот, а также из-за богатой истории долгосрочных исследований там, сказал соавтор Ларри Венейбл, профессор экологии и эволюционной биологии из Австралии. и директор по исследованиям Лаборатории пустыни на холме Тумамок.
«Лаборатория пустыни на холме Тумамок имеет самый длинный отчет о динамике популяции сагуаро», - сказал Венейбл. «Он особенный, потому что Институт Карнеги основал его в 1903 году, а с начала 20 века в нем принимали ведущих экологов. Сбор данных имеет глубокую историю. Это исследование более ценно из-за долгосрочного характера данных».
Существующие данные о населении охватывают период с 1964 по 1993 год, пока Родригес-Буритика и ее команда не расширили их до 2012 года. Это важно, потому что с 1993 года многое изменилось, сказал Венейбл, например, изменение климата и нашествие буйволиной травы.
Родригес-Буритика доводит до ума свою следующую статью, в которой исследуется важность микротопографии и взаимодействия растений для смягчения экстремальных климатических условий в популяциях сагуаро. Она считает, что работа ее команды иллюстрирует силу долгосрочных наборов данных для изучения того, как климат влияет на виды.