Единственные цветковые растения Антарктиды, луговик антарктический и колобантус кито, быстро расширяют ареалы в ответ на антропогенное изменение климата. Наблюдения на острове Сигню показали, что начиная с 1960 годов оба этих вида стали встречаться намного чаще и колонизировали новые территории. Более того, в последнее десятилетие, когда рост температур был особенно быстрым, расширение ареалов луговика и колобантуса также ускорилось. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Current Biology.
Экосистемы Антарктиды и близлежащих островов быстро меняются из-за глобального потепления. Например, сокращение количества осадков в Восточной Антарктиде уже навредило местным сообществам мхов. А вот зеленым водорослям с Антарктического полуострова антропогенные изменения климата пока идут на пользу. По прогнозам ученых, дальнейший рост температур позволит им распространиться вглубь континента.
Команда ботаников под руководством Николетты Канноне (Nicoletta Cannone) из Университета Инсубрии описала еще один пример того, как изменения климата влияют на антарктическую флору. В центре внимания исследователей оказались растительные сообщества острова Сигню, который входит в архипелаг Южные Оркнейские острова у северной оконечности Антарктического полуострова.
Анализ метеорологических данных показал, что с 1960 по 2018 год средняя температура воздуха на Сигню выросла примерно на один градус Цельсия. Этот процесс шел неравномерно. В 1960-2011 годах остров прогревался примерно на 0,02 градуса Цельсия в год. Следующие четыре года были относительно холодными, после чего рост температур ускорился до 0,25 градуса Цельсия в год. Летние температуры воздуха росли на Сигню еще быстрее. С 1960 по 2011 годы они прибавили 1,2 градуса по Цельсию. Лето 2012 года выдалось чрезвычайно холодным, однако в последующие годы летние температуры выросли на 0,9 градуса.
Климатические изменения сказались на единственных аборигенных цветковых растениях Сигню (и всей Антарктиды) — луговике антарктическом (Deschampsia antarctica) и колобантусе кито (Colobanthus quitensis). Количество участков, занятых луговиком, выросло вдвое с 1960 по 2009 год. А в 2009-2018 годах эта цифра удвоилась еще раз. Рост популяции в основном произошел за счет экземпляров мелкого и среднего размера. Ареал колобантуса и количество занятых им участков также увеличились. Интересно, что прирост числа участков, занятых обоими видами, заметно ускорился в последнее десятилетие. Для луговика данный показатель вырос с 20,8 процента за десятилетие в 1960-2009 годах до 28,2 процента за десятилетие в 2009-2018 годах, а для колобантуса — с 6,9 процента до 154,3 процента.
Большая часть популяции луговика до 2009 года произрастала на восточной стороне Сигню. Однако в последующие десять лет это растение широко распространилось и на западе острова. Доля растений с западной части острова в популяции выросла с 33,7 до 46,6 процента. Напротив, колобантусы уже в XX веке предпочитали западную часть острова — и эта тенденция только усилилась за последнее десятилетие. Если до 2009 года на западе Сигню произрастало 65,4 процента местной популяции, то после эта доля выросла до 88,8 процента. Хотя и луговик, и колобантус стали чаще встречаться на склонах выше сорока метров, никаких достоверных признаков вертикальной миграции обоих видов авторы не обнаружили.
В 1960 годах луговик в основном рос на участках, которые оставались свободными ото льда на протяжении 6600 лет. Однако после 2009 года эти растения все чаще заселяют территории, освободившиеся ото льда в течение последних веков. Впрочем, колобантусы все так же произрастают в основном на территориях, где льда нет уже тысячи лет.
Результаты исследования демонстрируют, что в 2009-2018 годах оба вида цветковых растений с острова Сигню начали расширять свои ареалы в ускоренном темпе. Судя по всему, это произошло в первую очередь благодаря наблюдавшемуся в последнее десятилетие очень быстрому росту температур (а также, в меньшей степени, из-за сокращения местной популяции кергеленских морских котиков (Arctocephalus gazella), которые раньше вытаптывали растения). Похожие процессы уже зафиксированы в Северном полушарии, например, в Альпах. Однако в Антарктиде ничего подобного до сих пор не отмечали.
Интересно, что рекордно холодное лето 2012 года никак не повлияло на динамику численности луговика и колобантуса. Вероятно, это связано с тем, что оба вида хорошо приспособлены к таким краткосрочным похолоданиям. Например, они могут фотосинтезировать даже при температуре около ноля градусов Цельсия.
Авторы предполагают, что в будущем оба вида продолжат распространяться по острову Сигню. Возможно, они не только будут лучше расти, но и станут производить больше пыльцы и семян. Результаты исследования демонстрируют, что рост температур может пойти на пользу некоторым антарктическим видам растений. Однако он также повышает риск, что в экосистемы Антарктиды проникнут инвазивные растения. Они способны вытеснить аборигенные виды и уничтожить уникальные сообщества.
Антарктида не всегда была покрыта льдом. Когда-то здесь росли леса и жили многочисленные наземные животные. Подробнее о древней Антарктиде и ее обитателях читайте в материале «Зеленая Антарктида».
Сергей Коленов