Чужеродные растения сильнее реагируют на изменение климата, чем местные дикие цветы

Новое исследование показывает, что потепление в Огайо является ключевым драйвером изменений в ландшафте штата, и интродуцированные (чужеродные) виды растений, по-видимому, реагируют на меняющийся климат сильнее, чем местные дикие цветы.

Эта адаптивная природа интродуцированных видов может хорошо им послужить по мере дальнейшего потепления климата. В то же время их потенциальная способность становиться еще более инвазивными может угрожать выживанию местных видов, уже находящихся под давлением изменений в землепользовании.

Исследование объединяет анализ изменения температуры и характера цветения 141 вида диких цветов Огайо с 1895 года. В целом средняя температура в Огайо выросла на 1,7 градуса по Фаренгейту (0,9 градуса Цельсия) в период с 1895 по 2009 год. В ответ на это потепление 66 видов диких цветов (46% от изученных 141) зацвели раньше обычного.

Это изменение характера цветения не только меняет ландшафт, но и влияет на доступность пищи для насекомых и птиц, а также может влиять на репродуктивный успех самих растений.

Такие данные о диких цветах сложно получить, поскольку исторических наблюдений за тенденциями цветения в большинстве штатов просто не существует.

Аспирант Университета Огайо Келлен Калинджер собрала данные о характере цветения из гербария университета, который содержит более 500 000 образцов растений. Доступ к этому кладезю образцов с данными об их местоположении и дате сбора позволил ей создать один из шести крупнейших в мире наборов данных, отслеживающих историю жизненного цикла диких цветов в ответ на изменение климата.

Калинджер задокументировала изменение температуры в Огайо с помощью данных, собираемых с 1895 года 26 метеостанциями по всему штату в рамках U.S. Historical Climatology Network. Эти станции обеспечивают отличную запись для исследований, так как их местоположение постоянно с 1895 года, они удалены от городских тепловых зон, поэтому любое повышение температуры, скорее всего, является результатом изменений климата.

Помимо общего тренда на потепление, данные показали более драматичные локальные повышения, например, увеличение на 3,7 градуса по Фаренгейту (2 градуса Цельсия) в округе Трамбулл.

Для сравнения Калинджер анализировала дикие цветы в точке их максимального цветения, когда 50% или более их бутонов были открыты. Информация на карточках, сопровождающих каждый образец, позволила сопоставить дату и место сбора с температурными данными для той же даты и места. Для каждого вида было проанализировано в среднем около 40 образцов.

Ключевые результаты:

• 46% из 141 вида показали значительное более раннее цветение в ответ на повышение температуры.
• Более сильное смещение сроков цветения наблюдалось у интродуцированных видов, чем у местных растений. Особенно отзывчивыми в этой группе были чужеродные однолетники.

Последствия и угрозы:

• Сдвиг сроков может создавать проблемы для экосистемы: если насекомые-опылители не просыпаются вовремя, это становится репродуктивной проблемой для растений. Мигрирующие птицы могут найти меньше нектара.
• Цветы, реагирующие на ложные погодные сигналы и зацветающие рано, могут погибнуть от последующих заморозков.
• Отзывчивость чужеродных видов к потеплению предполагает, что у них может быть преимущество перед местными видами, что грозит вытеснением последних.

В качестве мер сохранения биоразнообразия предлагается защита диких территорий, а подобные оценки могут помочь выявить районы, где обитают виды, находящиеся в группе риска, которые следует оставить неосвоенными.