Новое исследование с участием исследователей из Университета Аризоны предполагает, что климат меняется быстрее, чем деревья могут адаптироваться. Это открытие является «предупреждением» для экологов, изучающих изменение климата. По мере того как мир нагревается и климат меняется, жизнь будет мигрировать, адаптироваться или вымирать. На протяжении десятилетий ученые использовали особый метод, чтобы предсказать, как виды будут жить в этот период потрясений. Однако, согласно новому исследованию, этот подход может привести к вводящим в заблуждение или ошибочным результатам.
Выявлены недостатки в методах прогнозирования
Исследователи из Университета Аризоны и члены их команды из Лесной службы США и Университета Брауна обнаружили, что этот метод, часто называемый «прокси-методом пространства-времени», не смог точно предсказать, как широко распространенный вид деревьев, называемый хвойными, на западе Соединенных Штатов, на самом деле отреагировал на потепление климата за последние несколько десятилетий. Это также означает, что другие исследования, основанные на пространственно-временных показателях, могут неточно отражать реакцию видов на изменение климата в ближайшие десятилетия.
Команда собрала и измерила годичные кольца на соснах и кипарисах на западе Соединенных Штатов еще в 1900 году и сравнила фактический рост деревьев с модельными прогнозами того, как деревья отреагируют на потепление климата.
«Мы обнаружили, что метод замещения пространства-времени дает ошибочные прогнозы с точки зрения того, будут ли они реагировать положительно или отрицательно на потепление климата», — сказала Маргарет Эванс, соавтор статьи и доцент Лаборатории исследования годичных колец Университета Аризоны. «Этот метод предполагает, что хвойные деревья должны выиграть от потепления климата, но на самом деле потепление климата влияет на них. Это опасное заблуждение».
Их результаты были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences 18 декабря. Исследователь Лесной службы США ORISE Дэниел Перрет является ведущим автором и прошел обучение по анализу годичных колец в лаборатории Университета Аризоны на летнем школьном курсе полевых методов. Исследование было частью его докторской диссертации в Университете Брауна под руководством Дова Сакса, профессора биогеографии и биоразнообразия.
Неточности в смещении пространства-времени
Принцип перемещения пространства-времени: Каждый вид имеет свой предпочтительный диапазон климатических условий. Ученые предположили, что особи, растущие в более жарком конце диапазона, могут служить примером того, что может случиться с популяциями в более прохладных местах в условиях будущего потепления климата.
Команда обнаружила, что хвойные деревья растут быстрее в более теплых местах. Согласно парадигме замещения пространства-времени, это предполагает, что по мере потепления климата дела на холодном краю распределения должны улучшаться.
«Но если посмотреть на данные по годичным кольцам, это не так», — сказал Эванс.
Когда команда использовала годичные кольца, чтобы оценить, как отдельные деревья реагировали на изменения температуры, они обнаружили, что хвойные растения постоянно подвергаются негативному влиянию изменений температуры. Если год будет теплее среднего, их годичные кольца будут меньше среднего, поэтому потепление на самом деле вредно для них, и это верно везде.
Команда подозревает, что это происходит потому, что деревья не могут быстро адаптироваться к быстро меняющемуся климату.
По словам Эванса, дерево и все его годичные кольца отражают генетику дерева в разных климатических условиях из года в год. Но то, как вид реагирует в целом, является результатом медленной эволюции, адаптирующейся к средним условиям, которые различаются от одного места к другому. Как и эволюция, миграция более адаптированных деревьев при изменении температуры может спасти виды, но изменение климата происходит очень быстро.
Последствия дождя и последние мысли
Помимо температуры, команда также изучила, как деревья реагируют на дождь. Они подтвердили, что больше воды всегда лучше, как с точки зрения времени, так и пространства.
«Эти космические прогнозы действительно опасны, потому что пространственные закономерности отражают конечные точки в течение длительных периодов времени, в течение которых виды имели возможность развиваться, расселяться и, в конечном итоге, приспосабливаться к ландшафту. Но это не относится к изменению климата. К сожалению, деревья оказываются в окружающей среде, которая меняется быстрее, чем они могут адаптироваться, что действительно подвергает их риску исчезновения. Это предупреждение для экологов», — сказал Эванс.
Ссылка: «Реакция видов на пространственную изменчивость климата не предсказывает их реакцию на изменение климата», автор: Дэниел Л. Перрет, Маргарет Э.К. Эванс и Дов Ф. Сакс, 18 декабря 2023 г., «Труды Национальной академии наук».
DOI:10.1073/pnas.2304404120
Источник составления: ScitechDaily.