Международное исследование, проведенное тропическими биологами Университета Майами, показывает, что тропические деревья мигрируют вверх по склону, чтобы избежать изменения климата, но недостаточно быстро.
В ходе самого всестороннего исследования в своем роде международная группа ученых под руководством биологов из Университета Майами обнаружила, что тропические и субтропические леса в Андах Южной Америки реагируют на потепление, мигрируя на более высокие и прохладные высоты. но, вероятно, недостаточно быстро, чтобы избежать утраты их биоразнообразия, функционального коллапса или даже исчезновения.
Опубликованное 14 ноября в журнале Nature исследование впервые подтвердило, что, как и многие другие виды растений и животных по всему миру, деревья из андских и амазонских лесов Колумбии, Эквадора, Перу и северных Аргентина двигалась вверх. Но в отличие от видов из умеренных или бореальных лесов мира, которые гораздо более привычны к резким сезонным изменениям температуры, тропические деревья сталкиваются с экологическими препятствиями на более высоких и прохладных высотах, которые препятствуют их миграции и угрожают их выживанию.
"В Андах экосистемы могут меняться очень быстро и очень резко, например, из солнечных и сухих предгорных лесов в мокрые облачные леса. Эти изменения, называемые экотонами, блокируют миграцию видов", сказал ведущий автор Белен Фадрике, доктор философии. кандидат, который разработал и провел исследование со своим советником Кеннетом Дж. Фили, заведующим кафедрой биологии тропических деревьев Университета Сматерс.«Эти экотонные барьеры мешают растениям перемещать свои популяции, а если они не смогут переселиться, они вымрут».
В рамках исследования природы Фадрике и Фили решили ответить на призыв ученых включить больше тропических растений в исследования, которые изучают и предсказывают последствия изменения климата. в течение многих лет, потому что, как он отмечает, «в тропиках обитает большинство видов мира, и мы почти ничего не знаем о том, что эти виды делают или как они реагируют на изменение климата».
Стремясь заполнить эту пустоту, исследователи UM объединили усилия с 18 другими исследователями со всего мира, чтобы создать новую базу данных, которая отслеживает средства к существованию тысяч высокогорных деревьев на 186 участках земли, расположенных на территории, известной как Горячая точка биоразнообразия тропических Анд.
Расположенные на высоте от 300 до более чем 3000 метров над уровнем моря, большинство участков размером с поле для американского футбола и неоднократно подвергались инвентаризации за последние пару десятилетий. В совокупности эти лесные участки отличаются поразительным разнообразием - всего 120 различных семейств растений, 528 родов и более 2000 видов деревьев. Как отмечает Фили, это больше видов деревьев, чем растет во всех Соединенных Штатах и Канаде вместе взятых.
Используя недавно разработанные методы моделирования, которые объединили данные со всех участков в единый комплексный анализ, исследователи подтвердили, что по мере повышения температуры в высоких Андах из-за глобального потепления теплолюбивые тропические деревья ищут более оптимальные условия. условия, мигрируя на более высокие и прохладные высоты. Следовательно, численность этих теплолюбивых, или теплолюбивых, видов на исследуемых площадках со временем увеличивается, а численность холодолюбивых, напротив, снижается.
Исследователи также были удивлены, узнав, что, хотя это явление термофилизации широко распространено в Андах, темпы изменения состава леса неодинаковы на разных высотах. Они предполагают, что отчасти в этом могут быть виноваты «экотональные контрольно-пропускные пункты». Другими словами, поскольку андские виды выталкиваются вверх по склону из-за повышения температуры, они могут быстро оказаться за пределами своей зоны комфорта, поскольку другие аспекты их среды обитания, такие как осадки и облачный покров, становятся невыносимыми..
Термофилизация - это полный рот, но это означает, что леса со временем становятся более теплолюбивыми, потому что по мере того, как мир нагревается, виды, предпочитающие холод, вытесняются или вымирают, а теплолюбивые виды продвигаются вверх и занимают их место», - сказал Фили. «Все движется вверх по горам, поэтому видам, обитающим на вершинах гор, некуда идти, и вскоре они могут столкнуться с риском исчезновения на вершинах гор».
Фили и его коллеги опубликовали другие исследования, изучающие влияние изменения климата на тропические леса в разных районах, но ни одно из них не имело такого широкого континентального охвата. Это вселяет в Фили уверенность - и делает паузу - в отношении вывода исследования: «Андские леса должны быть добавлены в растущий список экосистем и видов, которые не обладают способностью быстро и последовательно реагировать на изменение климата и, таким образом, сталкиваются с высоким риском исчезновения, утраты биоразнообразия. и функциональный коллапс."
Фили и его соавторы надеются провести последующие исследования, которые проанализируют, как климатические факторы влияют на конкретные андские виды, многие из которых еще даже не идентифицированы или не названы, и каковы будут последствия, если они потеряны.
«Тропические леса являются одним из самых важных участников глобального углеродного цикла в мире», - сказал Фили. «Они замедляют изменение климата, забирая много углерода из атмосферы и вкладывая его в свой рост. Таким образом, чем быстрее произойдет изменение климата, тем быстрее мы потеряем наши тропические леса, что, в свою очередь, означает, что изменение климата произойдет еще быстрее».."