Климат и флора: как засухи влияют на разнообразие растений

Ученые и политики уделяют первоочередное внимание прогнозированию и смягчению последствий изменения климата, сохраняя при этом биоразнообразие. Понимание влияния усиливающегося изменения климата, которое приводит к более частым и сильным засухам, на природные экосистемы приобретает все большее значение.

Одной из основных проблем является прогнозирование изменений видового богатства из-за сдвигов в режиме выпадения осадков. Известно, что в широком географическом масштабе регионы с большим количеством воды обычно поддерживают большее разнообразие растений, но результаты на меньших участках различаются в отношении того, как количество осадков влияет на видовое богатство. Для улучшения прогнозов важно изучить основные механизмы, в частности, как сильные засухи и долгосрочные изменения количества осадков влияют на биоразнообразие.

Новое исследование показывает, что повышение засушливости на уровне участка действительно связано с уменьшением видового богатства растений, и эта связь становится еще более выраженной после экстремальных засух. Однако это явление нелегко обнаружить, потому что в отсутствие засухи доминирующие виды растений могут скрыть этот эффект.

Исследование, проведенное венгерским Центром экологических исследований HUN-REN, изучает сложные связи между долгосрочными изменениями количества осадков, экстремальными засухами, биомассой доминирующих видов растений и разнообразием видов растений в засушливой экосистеме. Исследование, опубликованное в Journal of Ecology, показывает, что повышенная засушливость приводит к сокращению разнообразия видов растений в засушливых районах, и раскрывает механизмы, с помощью которых растущая засушливость способствует утрате биоразнообразия в этих хрупких экосистемах.

Используя данные семилетнего полевого эксперимента по изменению климата, исследователи провели анализ путей, чтобы изучить, как осадки влияют на видовое разнообразие, как прямо, так и косвенно. Эксперимент имитировал экстремальную засуху с последующими долгосрочными колебаниями летних осадков с использованием укрытий от дождя. Первоначальный анализ показал сильную положительную связь между количеством осадков и видовым разнообразием после обработки экстремальной засухой, но этот эффект отсутствовал без засухи.

Интересно, что анализ путей выявил еще один уровень: в отсутствие засухи увеличение количества осадков увеличивало биомассу доминирующих видов трав, что приводило к снижению общего разнообразия растений. Тем не менее, прямое влияние осадков оставалось положительным, увеличивая видовое богатство, даже когда доминирующие виды оказывали подавляющее воздействие. Кроме того, исследование показало, что прошлые экстремальные засухи усилили связь между количеством осадков и видовым разнообразием.

Ведущий автор, доктор Габор Оноди, объясняет, что засухи ослабляют доминирующие виды, создавая возможности для процветания других растений, потенциально изменяя растительное сообщество.

Эти результаты имеют большое значение для прогнозирования того, как природные экосистемы будут реагировать на будущие изменения климата. Доктор Дьёрдь Крёэль-Дулай, ведущий исследователь полевого эксперимента, отмечает, что по мере повышения глобальной температуры и увеличения экстремальности осадков экосистемы могут становиться все более чувствительными к изменениям доступности воды.

Исследование подчеркивает важность учета как прямых, так и косвенных эффектов при оценке воздействия изменения климата на биоразнообразие.

Старший автор, доктор Золтан Ботта-Дукат, добавляет, что, углубляя наше понимание этой динамики, мы можем лучше предвидеть предстоящие проблемы и разрабатывать более эффективные стратегии сохранения биоразнообразия в мире, сталкивающемся с растущей экологической неопределенностью.