Агрессор в пустыне: сарептская горчица угрожает экосистемам США

Пустынные регионы, которые долгое время считались устойчивыми к вторжению чужеродных видов растений, сталкиваются с новой угрозой. Агрессивные сорняки, такие как сарептская горчица, активно вытесняют местную флору, нарушая биоразнообразие и снижая способность пустынь восстанавливаться после экстремальных климатических колебаний.

Новое исследование Калифорнийского университета в Риверсайде (UC Riverside), результаты которого опубликованы в научном журнале Ecology, анализирует данные, собиравшиеся на протяжении 17 лет в кампусе университета в Палм-Дезерт и прилегающих пустынных территориях. Эколог Лорали Лариос и ее коллеги из UC Riverside пришли к выводу, что сарептская горчица представляет серьезную угрозу для местных растений, так как она подавляет естественный банк семян пустыни.

Этот банк семян представляет собой резервуар спящих семян, находящийся в верхних пяти сантиметрах почвы. Он действует как буфер против экстремальных погодных условий, позволяя растениям прорастать в наиболее подходящее время и с оптимальной скоростью. Многие местные виды полагаются на эту систему, чтобы пережить длительные засушливые периоды.

Кларисса Родригес, первый автор статьи, бывшая аспирантка лаборатории Лариос, а ныне управляющая системой природных заповедников Калифорнийского университета в Сан-Диего (UC San Diego), поясняет, что этот банк семян функционирует как своего рода страховой запас на случай благоприятных условий, позволяя семенам прорастать, когда условия становятся подходящими.

Однако сарептская горчица буквально переполняет этот банк, производя до 15 000 семян с одного растения. Такой избыток вытесняет местные виды, снижая их шансы на прорастание в будущем. Кроме того, известно, что некоторые представители семейства горчичных могут выделять химические вещества, подавляющие рост других растений, хотя в данном исследовании прямо не проверялось, обладает ли сарептская горчица этим свойством.

В нормальных условиях разные виды растений появляются в ответ на изменяющиеся условия осадков, обеспечивая динамичную и здоровую экосистему. Однако исследователи обнаружили, что там, где процветает сарептская горчица, сохраняется меньше местных видов, и те, что выживают, как правило, демонстрируют одинаковую модель роста. Этот сдвиг ослабляет естественную способность экосистемы к восстановлению после экологических флуктуаций.

Родригес отмечает, что инвазивные виды, такие как сарептская горчица, не просто конкурируют с местными растениями за пространство – они могут коренным образом изменять функционирование экосистемы. Она добавляет, что пустыни долгое время считались защищенными от вторжения растений, но очевидно, что это уже не так. По мере изменения климата наблюдается захват территорий все большим числом инвазивных видов, что наносит долговременный ущерб.

Влияние сарептской горчицы распространяется и на фауну пустыни. Многие местные животные, включая муравьев, ящериц и других рептилий, зависят от местных растений как источника пищи, тени и укрытия. Однако они не питаются семенами сарептской горчицы и не используют это растение в качестве убежища, что ограничивает их ресурсы на захваченных территориях и приводит к сокращению популяций.

Для смягчения ущерба исследователи рекомендуют проводить целенаправленное удаление сарептской горчицы в годы с обильными осадками, прежде чем растения сбросят семена. Поскольку этот вид легко идентифицировать до цветения, у землеустроителей есть временное окно для его удаления до дальнейшего распространения.

Исследование также подчеркивает важность долгосрочного сбора данных для управления инвазивными видами. Многие местные пустынные растения могут находиться в состоянии покоя годами, что делает краткосрочные обследования неэффективными для оценки полного спектра биоразнообразия. Используя многолетний мониторинг, ученые могут лучше понять, какие виды исчезают и какие следует приоритетно восстанавливать.

Лариос указывает, что воздействие инвазии обычно измеряется подсчетом количества местных и инвазивных растений в определенный момент времени. Но пустыни функционируют иначе: в некоторые годы растений почти нет, а в другие наблюдается взрывной рост. Нужен более совершенный подход для понимания того, как инвазивные виды влияют на эти экосистемы с течением времени.

Данное исследование находится в открытом доступе, что позволяет ученым и специалистам по охране природы применять его методологию к другим пустынным экосистемам, сталкивающимся с аналогичными угрозами.

Лариос выражает надежду, что если удастся удалять инвазивные виды в нужное время и сосредоточиться на восстановлении ключевых местных видов, то появится гораздо больше шансов сохранить биоразнообразие пустынь.