Два сценарії для зникнення видів до 2100 року

Часто прогнози впливу клімату на живі організми роблять шляхом оцінки можливих змін на один чітко визначений часовий відрізок. Наприклад, так з’ясовують, а що ж там в 2100 році буде з географічним поширенням видів роду Ряст?

Однак такий підхід не враховує темп, терміни чи можливу синхронізацію змін біорізноманіття протягом часу.

Колектив авторів під керівництво К. Трісоса нещодавно представив у журналі Nature інший спосіб прогнозування того, як зміни клімату впливатимуть на структуру біорізноманіття у майбутньому.

Новий метод

Автори оцінили терміни та синхронність впливу клімату на організми в усьому світі. Акцент їхнього дослідження спрямовувався на те, коли види в кожному конкретному регіоні будуть піддаватися впливу температур вищих, ніж ті, які вони відчувають зараз.

Науковці зробили це шляхом складання географічних карт для приблизно 30 000 видів, включаючи птахів, ссавців, плазунів, земноводних, риб, морських безхребетних, коралів та морських трав (водних покритонасінних).

Дослідники розрахували середньорічні температури у період між 1850 та 2005 роками для кожного виду в межах його ареалу.

Розділивши Землю на клітинки площею по 100 квадратних кілометрів і використовуючи передбачувану інформацію про клімат, автори визначили, коли кожен вид протягом тривалого періоду зазнає середньорічних температур, що перевищують сучасні темепературні показники. Результат авторів дає оцінку, коли вид буде піддаватися небаченим високим температурам.

Підхід Трісоса та його колег базується на “часі виникнення”, концепції, що використовується при аналізі змін клімату. Час виникнення описує час, коли змінна клімату, наприклад температура, виходить за межі історичних значень, що спостерігаються для певного місця – іншими словами, коли середнє значення вимірювання, що цікавить, стає більш екстремальним, ніж те, що раніше фіксувалося.

Трісос та колеги запропонували інновації у застосуванні цієї концепції у царині біорізноманіття. По-перше, замість того, щоб розглядати зміни, що спостерігаються лише в одному місці, вони розглядали весь ареал виду. По-друге, оскільки автори розглядали декілька видів відразу (групу видів, присутніх у клітинці сітки), можна було оцінити відносний час «експозиції» (коли види зазанають небачених середньорічних температур) у графічному форматі, який автори називають профілем горизонту (рис. 1)

Світлина від Довколаботаніка.

Для більшості локацій час, коли види зазнають небачених температур настає дуже різко. На графіку це варіант а, який був розрахований на прикладі басейну Амазонки. Взято до розрахунку сценарій зміни клімату – RCP8.5. Це саме той, що з екстремальним викидом парникових газів.

Але цікаво, що для пустелі Гобі (розташована на півночі Китаю та в південній Монголії) розрахований параметр в моделі зростав дуже повільно (варіант Б).

Закономірності зникнення

Результати авторів прогнозують, що найбільший рівень «експозиції» видів буде відзначатися в широтах, що наближаються до екватора. На моделі спочатку спостерігається невеликий сплеск критичних значень, що буде корелювати з процесами вимирання вразливих видів. Але після цього відбудеться різка втрата більшості видів протягом того ж десятиліття.

Який механізм може пояснити цю передбачувану закономірність? Різкість процесу «експозиції», яку прогнозують Трісос та його колеги, не зумовлена якимись стрімкими змінами кліматичних показників . Це пояснюється подібністю температурних параметрів екологічних ніш видів. Трісос та його колеги виявляють, що більше половини видів у даній клітині (і майже 90% у більшості морських клітинок на карті) мають діапазон, який охоплює аналогічні значення оптимальних температур, тому вони всі зазнають точки «експозиції» в один і той же час.

Така яскрава закономірність подібності температурних параметрів екологічних ніш була відзначена і раніше, в глобальному аналізі морських риб та безхребетних.

У цьому дослідженні було виявлено, що теплові параметри екологічних ніш видів не змінюються поступово з широтою, а натомість мають чіткі точки переходу, що вказує на те, що види належать до груп, які називають термальними гільдіями (Stuart-Smith, R. D., Edgar, G. J., Barrett, N. S., Kininmonth, S. J. & Bates, A. E. Nature 528, 88–92 (2015).

Не все так однозначно

Коли станеться ця різка «експозиція»? Прогнозується, що це відбуватиметься в різний час для різних квадратів сітки нашої планети. Відповідно до моделі, деякі зміни розпочнуться негайно, а деякі відбудуться наприкінці прогнозованого часового діапазону, в 2100 році.

Спроба спроектувати терміни зміни біорізноманіття – це благородна мета, яка, безумовно, допоможе нам розвивати системи управління та передбачати кризи. Хоча К. Трісос та його команда надала цікавий підхід, але подальші дослідження повинні підтвердити та кваліфікувати ці прогнози.

Наприклад, Трісос та його колеги використовували температури поза поточними температурними нішами для визначення впливу клімату, але ми не знаємо, що буде насправді, коли види відчувтимуть такі температури – багато хто, безумовно, зможе витримати температуру, яка перевершує нинішній діапазон значень (Sunday, J. M., Bates, A. E. & Dulvy, N. K. Nature Clim. Change 2, 686–690 (2012); Early, R. & Sax, D. F. Glob. Ecol. Biogeogr. 23, 1356–1365 (2014).

Терміни впливу по-справжньому обмежуючих факторів можуть виявитись різними для різних видів, що не враховано моделлю Трісоса. Також буде корисно розглянути зворотний бік питання про зміщення ареалу: терміни та інтенсивність, з якою види будуть розширювати ареали, що обов’язково стається внаслідок зміни клімату.

Найважливіше, що в міру розвитку кліматичних змін ми повинні мати можливість перевірити та уточнити такі прогнози, використовуючи спостереження в реальному часі у тих місцях, де зміни біорізноманіття вже відбуваються різко. Необхідність систематичного моніторингу світового біорізноманіття ніколи не була сильнішою, ніж зараз.

Trisos, C. H., Merow, C. & Pigot, A. L. Nature 580, 496–501 (2020).

1. Поширюй її контент так, наче завтра заборонять репости
2. Ставай на слизький шлях її патрона та мецената 5168 7573 9483 8249 О. Коваленко), або ж на Патреоні: www.patreon.com/dovkolabotanika
2 3/4. Проглянь та прокоментуй свіже відео на нашому каналі https://youtu.be/F2aLFkx57oc
3. Підписуйся на нашу альма-матер Довколаботаніку -сумні меми, веселі наукові новини і всіляке таке https://www.facebook.com/dovkolabotanika/
4. Читай сторінку автора цього всього хуліганства –https://www.facebook.com/olexii.kovalenko
5. Наш суворий ботанічний філіал Ботанік в кедах – https://www.facebook.com/botanikukedax/
6. Підписуйся на телеграм t.me/dovkolabotanika