Растения спасаются от глобального потепления в горах
Растения американского горного хребта Санта-Каталина явно « пошли в гору». За последние 20 лет некоторые виды переместились вверх по склонам более чем на 700 метров. Ботаники уверены, что цветы убегают от глобального потепления.
Биологи под руководством доцента Майкла Гримминса (Dr. Michael Grimmins) из Аризонского университета (США) обнаружили, что граница обитания цветковых растений в горах Санта-Каталина (Аризона) за последние 20 лет сместилась вверх. Ученые связывают это с глобальным потеплением климата.
Великие переселенцы
Растения чутко реагируют на любые изменения среды. Ведь растительный организм полностью зависит от климата – температуры, влажности и освещения. Ученые давно обратили внимание на то, что ареалы того или иного типа растительности менялись в течение всей истории Земли. Например, во время оледенений в горах образовывались убежища, где растения пережидали неблагоприятные периоды.
Начиная с середины XIX века среднегодовая температура в Северном полушарии повышается на 0,8--1°C, а это очень существенно для растений. Ученые отмечают, что сейчас мы наблюдаем изменение границ растительных сообществ, и через некоторое время картина распределения растительности по Земному шару будет совсем другая. Великое переселение растений в масштабе эволюции происходит достаточно быстрыми темпами. Но зафиксировать эти изменения сложно – не хватает фактических данных, да и методы оценки «плавающих» границ не достаточно развиты.
Горы Санта-Каталина
Этот горный массив расположен недалеко от пустыни Сонора, в штате Аризона к северу от города Тусон, среди кактусовой пустыни. Его нижний пояс образуют пустынные кустарниковые сообщества, которые сменяются дубовыми лесами, переходящими в сосновый лес из аризонской желтой сосны. Высота хребта в некоторых точках превышает 3000 метров.
Климат у подножия субтропический континентальный, но в горах выпадает снег, причем его довольно много. Поэтому это место считается самым южным американским горнолыжным курортом. Летом у подножия очень жарко -- температура поднимается до 35--40°C.
Подвиг ради науки
Уникальные данные по распространению 363 видов растений на высотах от 945 до 2133 метров, фазе их цветения за 20-летний период (с 1982 по 2003 год) получены благодаря уникальному человеку Дэвиду Бертелсену – сотруднику гербария Аризонсого университета. Он в течение 20 лет два раза в неделю совершал восхождение на хребет, при этом фиксировал, фотографировал, описывал растения. По словам Бертелсена, эти прогулки стали частью его жизни, и он не представляет себя без этих великолепных гор. К его материалу добавились климатические данные, полученные с метеостанции, расположенной рядом с местом проведения исследований.
Скачок верх по склону
Ученые пришли к выводу, что после 1993 года 25,6% всех исследованных растений поднялись вверх по склону, то есть сместились нижние границы распространения видов. Так растения заняли более благоприятные территории для цветения. Самые поразительные скачки совершили несколько видов растений. До 1993 года они цвели на высоте до 1400 метров, а после 1993 года стали цвести на высоте 2133 метров. Более того, оказалось, что этот прыжок совпал с началом роста температуры с 1993 года на 1,2 C градуса в этом районе.
В чем скрыта опасность
Постепенно покидая одни территории, растения оставляют после себя свободные экологические ниши. Эти якобы никому не нужные территории не долго остаются пустыми. К сожалению, их занимают «не лучшие» представители растений – инвазивные и часто сорные виды. Это многолетние злаки – эрагростис (полевичка) лехманниана (Eragrosris lehmaniana) и пеннисетум реснитчатый (Pennisetum ciliare) -- чрезвычайно агрессивные виды. Они оказываются очень сильными именно на этих территориях. Ведь конкуренции здесь нет. Они начинают быстро размножаться, захватывая все больше пространства. Ботаники даже придумали название для таких видов, связанное с их позицией по отношению к другим видам, -- «шакалы». Пока коренные виды имеют достаточно сильные позиции, они могут бороться, но как только их хватка ослабевает – они сдают свою территорию «шакалам».
Прогноз
Доктор Гримминс считает, что можно ожидать дальнейшего изменения границ растительных сообществ. Так, в горах растения будут подниматься еще выше, а на равнине границы сместятся по направлению к северу. Доктор Гримминс отмечает, что их исследование может служить моделью для глобального перемещения границ растительности.
Исследование опубликовано в февральском номере журнала Global Change Biology.