Потенциальное региональное снижение видового богатства опылителей томата из-за изменения климата

Около 70% основных сельскохозяйственных культур мира зависят от опыления насекомыми. Изменение климата уже влияет на численность и распространение насекомых, что может вызвать географическое несоответствие между культурами и их опылителями. Культуры, которые в основном зависят от диких опылителей (например, культуры, которые не могут эффективно опыляться коммерческими колониями медоносных пчёл), могут оказаться под особой угрозой.

Однако ограниченная информация о связях «растение–опылитель» и распространении опылителей затрудняет оценку воздействия изменения климата на конкретные культуры. Для изучения потенциального воздействия изменения климата на опыление конкретной культуры в Северной Америке мы используем пример томатов открытого грунта, которые зависят от опылителей-вибраторов (видов, использующих вибрацию для высвобождения пыльцы, например, шмелей) для увеличения урожайности. Цели исследования: (1) оценить потенциальные изменения в распространении и видовом богатстве опылителей-вибраторов и (2) оценить совпадение между районами с высокой плотностью посевов томатов и районами с потенциальным значительным снижением видового богатства.

Мы использовали базовые (1961–1990) и будущие (2050-е и 2080-е годы) климатические проекции в экологических нишевых моделях, построенных на основе данных о встречаемости диких пчёл, задокументированных в литературе как опылители томатов. Это позволило оценить базовое и будущее потенциальное распространение подходящих климатических условий для целевых видов и создать карты изменения видового богатства по всей Северной Америке.

Мы получили надёжные модели для 15 видов и обнаружили значительное потенциальное сокращение ареала некоторых опылителей (например, Lasioglossum pectorale и Augochlorella aurata).

Мы наблюдали географические различия в прогнозируемом изменении видового богатства по всей Северной Америке, обнаружив значительное снижение в восточной части США (до уменьшения на 11 видов к 2050-м годам). После наложения карт изменения видового богатства на карту посевов томатов в США было обнаружено пространственное соответствие между снижением богатства и районами с высокой концентрацией посевов томатов.

Различия в воздействии изменения климата на потенциальное будущее распространение разных диких опылителей и географическая вариация видового богатства подчёркивают важность исследований, ориентированных на конкретные культуры. Наше исследование также подчёркивает сложности сбора и моделирования данных об опылителях для конкретных культур и необходимость улучшения нашего понимания текущего распространения опылителей и динамики их сообществ в условиях изменения климата.