Антропогенное изменение климата стало угрозой для биоразнообразия пелагической зоны тропиков
При текущих темпах антропогенных выбросов парниковых газов к концу XXI века тропические широты Мирового океана могут лишиться 15 процентов видов живых организмов. Согласно материалам исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, вымирание фораминифер в тропиках началось сразу вслед за последним ледниковым максимумом, но именно сейчас оно стремится к масштабам, которых не достигало последние 15 тысяч лет.
Пелагиаль — зона океана, не примыкающая ко дну (там располагается абиссаль) и к побережью (которое омывает литораль) — то есть почти вся водная толща. Именно в этой зоне обитает планктон, нектон и плейстон, охватывающие почти все морское биоразнообразие. В последние годы ученые отмечали спад разнообразия в пелагиали, особенно в акваториях тропических широт, и связывали это с антропогенным изменением климата, однако, до сих пор не было четкого представления о том, запустило ли этот процесс влияние человека, или же он укладывается в рамки природной изменчивости.
Ученые под руководством Мориаки Ясухара (Moriaki Yasuhara) из Университета Гонконга исследовали динамику биоразнообразия в пелагиальных областях океана, начиная с периода максимума последнего оледенения и заканчивая современной эпохи. Для этого они проанализировали информацию об ископаемых окаменелостях, отнесенных к 34 видам фораминифер в глобальных базах данных ForCenS и LGM MARGO (4138 и 1442 выборки соответственно).
Оказалось, что биоразнообразие тропических широт начало сокращаться вовсе не в эпоху антропоцена: судя по окаменелым отложениям скелетов фораминифер, этот процесс начался еще 15 тысяч лет назад сразу после спада максимума последнего оледенения.
Однако, температуры морской воды в прошедшие тысячелетия ни разу не достигали такого уровня, к которому они стремятся сейчас, поэтому авторы исследования решили сделать прогноз изменения биоразнообразия на конец XXI века. Для этого они опирались на RCP 8.5 — сценарий антропогенных выбросов парниковых газов, согласно которому человечество не снизит темпы выбросы, и концентрация углекислого газа в воздухе к 2100 году составит 930 ppm (частей на миллион).
Ученые пришли к выводу, что при развитии сценария RCP 8.5 биоразнообразие тропических широт ждет неминуемый кризис: порядка 15 процентов видов не смогут выдерживать высоких температур воды и переместятся в более высокие широты. Несмотря на то, что вымирание фораминифер происходило в каждую эпоху межледниковья, именно в ближайшие десятилетия мы рискуем столкнуться с утратой биоразнообразия, равной которой не происходило как минимум последние 15 тысяч лет.
Повышение температуры на севере Атлантического океана уже нанесло ущерб холодолюбивому планктону, а морских обиталей экваториальных широт заставило сдвинуться в сторону полюсов. Зато для насекомых-вредителей, распространенных на пяти материках, потепление оказалось весьма выгодным.
Марина Попова
Они могут дотянуться до глубоко залегающих резервов влаги
Во время экстремальной засухи лета 2018 года девственные леса Швеции оказались гораздо устойчивее вторичных лесов. Значение вегетационного индекса EVI2 для них меньше отличалось от усредненного за предыдущие 10 лет, чем у лесов, ранее подвергавшихся вырубкам. Это может быть связано с развитой корневой системой старых деревьев, которая способны добираться до глубоко залегающих резервов влаги, говорится в статье, опубликованной в журнале Environmental Research Letters. 60 процентов территории Швеции покрыто таежными лесами, большие площади которых вырубаются ради экспорта древесины. В результате разновозрастные леса, обладающие высоким биоразнообразием, замещаются одновозрастными насаждениями Pinus sylvestris (сосны обыкновенной) и Picea abies (ели европейской). И по распространению бореальных лесов, и по характеру землепользования Швеция очень похожа на Россию. На фоне глобального потепления все более частыми становятся засухи в высоких широтах, несущие угрозу таежным лесам. У ученых нет единого мнения об устойчивости девственных бореальных лесов к засухам. С одной стороны, в них растут старые и высокие деревья, и считается, что они более уязвимы к засушливым условиям. С другой стороны, в таких лесах не нарушен мохово-лишайниковый покров и присутствует валежник, а эти элементы лесных экосистем потенциально могут удерживать влагу. Ученые из Европейского космического агентства под руководством Джулики Вульф (Julika Wolf) исследовали состояние 348 первичных (девственных) лесов на территории Швеции во время экстремальной засухи лета 2018 года. Их отклик на засушливые условия с учетом топографии сравнивался с откликом окружающего их растительного покрова, сформированного вторичными лесами — теми, которые подвергались сплошным рубкам. Для этого авторы использовали спутниковые снимки Landsat, по которым рассчитывали вегетационный индекс EVI2. Оказалось, что в равных топографических условиях (положение на склоне или в низине, в прибрежной зоне или вдали от нее) первичные леса оказались гораздо более устойчивыми к засухам, чем вторичные. Значения EVI2 и различных статистических параметров в засушливых июле-сентябре 2018 года для них были близки к усредненным за предыдущие 10 лет нормальных условий. Ученые предположили, что важную роли в засухоустойчивости первичных лесов играют мощные корневые системы старых деревьев: они достигают резервов влаги, сосредоточенных в глубоких горизонтах. Ранее ученые выяснили, что в ближайшие десятилетия в Европе на фоне засух сосна Pinus sylvestris будет замещаться двумя видами дуба — Quercus pubescens и Quercus ilex. При этом высадка леса на 20 процентах неорошаемых земель Европы может помочь частично преодолеть последствия изменения климата и увеличить количество осадков в регионе на 7,6 процента.