Как климат меняет различные экосистемы Земли

Новые данные о реакции экосистем на изменение климата, полученные в рамках 40-летней программы NSF Long-Term Ecological Research (LTER), опубликованы в серии статей в журнале BioScience.

Два из 28 глобальных участков LTER — это Santa Barbara Coastal (SBC) LTER и Moorea Coral Reef (MCR) LTER, связанные с UC Santa Barbara.

"Различение эффектов изменения климата, вызванных учащением резких событий и постепенными направленными изменениями, требует долгосрочной перспективы", — отмечает Дэн Рид, один из основателей SBC LTER. Исследования LTER сочетают долгосрочные наблюдения с экспериментами для выявления механизмов наблюдаемых изменений.

Собранные данные включают изменения температуры воздуха и воды, осадков, уровня моря, нарушения, первичную продуктивность, круговорот вещества, а также популяции и сообщества.

В серии статей исследуются проявления климатических изменений в четырех основных типах экосистем.

Прибрежные экосистемы

Многие прибрежные экосистемы определяются видами-основателями. В SBC LTER это гигантская водоросль (kelp), формирующая высокопродуктивные подводные леса. На них влияют рост температуры моря и штормы, которые могут нарушить укоренение водорослей и структуру сообществ.

В MCR LTER (Французская Полинезия) видами-основателями являются рифообразующие кораллы. Изменение климата здесь проявляется в повышении температуры воды, ведущем к "обесцвечиванию" и гибели кораллов, а также в усилении штормов.

"Эпизоды массового обесцвечивания кораллов из-за морских тепловых волн — недавний феномен, частота и сила которого растут по мере потепления океана", — говорит Расс Шмитт, руководитель MCR LTER.

Исследования LTER в лесах водорослей, коралловых рифах, маршах и других прибрежных системах показывают, как климат меняет обилие и состояние видов-основателей, влияя на экологические свойства и услуги целых экосистем.

Другие экосистемы

• Засушиливые земли (drylands): Потепление в сочетании с многодесятилетними циклами засух усиливает наводнения, пожары, изменяет доступность ресурсов и структуру растительных сообществ. Засухи, пожары и пыльные бури усугубляют загрязнение воздуха.
• Леса и пресноводные системы: Изменения влияют на видовой состав и функции экосистем через сложные взаимодействия, каскадные эффекты и обратные связи с климатической системой. Это проявляется в изменении стока рек, первичной продукции, накопления углерода, круговорота воды и питательных веществ.
• Океанские пелагические экосистемы: Относительно широкие физические изменения — рост температуры моря, изменение стратификации поверхностных слоев, сокращение морского льда — приводят к разнообразным экологическим ответам.