Природа замедляется: тревожный сигнал деградации экосистем

Многие экологи полагали, что по мере ускорения глобального потепления изменения в природе также должны набирать обороты. Предполагалось, что рост температур и сдвиг климатических зон заставят виды либо вымирать на локальном уровне, либо осваивать новые территории с постоянно растущей скоростью, что приведет к быстрой перетасовке экологических сообществ. Однако новое исследование ученых из Лондонского университета королевы Марии, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что это совершенно не так.

Исследователи проанализировали огромную базу данных о биоразнообразии, охватывающую морские, пресноводные и наземные экосистемы за последнее столетие. Данные показали, что «текучесть» видов в локальных средах обитания не только не ускорилась, но, напротив, значительно замедлилась. Этот процесс наблюдается с 1970–х годов – периода, отмеченного документально подтвержденным ускорением роста глобальных температур и экологических сдвигов.

«Природа функционирует как самовосстанавливающийся двигатель, постоянно заменяющий старые детали новыми, – объясняет ведущий автор исследования доктор Эммануэль Нванкво. – Но мы обнаружили, что сейчас этот двигатель глохнет».

Вопреки ожиданиям, что внешние климатические факторы будут стимулировать более быстрые изменения, данные показали, что скорость смены видов в периоды от 1 до 5 лет, как правило, снижалась. Это замедление было одинаковым в самых разных средах – от сообществ птиц на суше до обитателей морского дна. «Мы были удивлены, насколько силен этот эффект. Скорость смены видов обычно снижалась на треть», – отметил соавтор исследования, профессор Аксель Россберг.

Чтобы объяснить этот парадоксальный результат, исследователи указывают на фундаментальные принципы самоорганизации экосистем. Они предполагают, что сообщества не просто пассивно реагируют на внешние климатические факторы, а действуют в состоянии, известном как фаза «множественных аттракторов». Эту фазу, где виды постоянно сменяют друг друга из–за внутренних взаимодействий – как в гигантской бесконечной игре «камень-ножницы-бумага» – предсказал физик-теоретик Гай Бунин в 2017 году. Новое исследование предоставляет убедительные эмпирические доказательства того, что эта фаза действительно существует и доминирует в природе.

Если экосистемы движутся этой внутренней динамикой, почему же смена видов замедляется? Авторы утверждают, что наблюдаемое замедление является побочным эффектом деградации окружающей среды и сокращения региональных пулов видов. В здоровой экосистеме с множеством аттракторов большой «резерв» потенциальных колонизаторов поддерживает постоянное движение «вращающейся двери» смены видов. Однако по мере того, как деятельность человека разрушает среду обитания и истощает эти региональные резервы, количество потенциальных колонизаторов падает. Это и замедляет темпы, с которыми виды сменяют друг друга.

«В других работах мы видим четкие признаки того, что именно антропогенное воздействие вызывает замедление смены видов. Это вызывает беспокойство», – говорит доктор Нванкво. Полученные результаты говорят о том, что отсутствие изменений в локальном составе видов не следует ошибочно принимать за стабильность или здоровье экосистемы. Напротив, это повсеместное замедление может указывать на то, что внутренние двигатели биоразнообразия теряют свою силу из–за общего истощения жизни в региональных масштабах.