Экстремальная климатическая изменчивость дестабилизирует экосистемы западного побережья

Новое исследование показывает, что экстремальная изменчивость климата за последнее столетие в западной части Северной Америки может дестабилизировать как морские, так и наземные экосистемы.

Климат всё больше контролирует синхронное поведение экосистем, при котором популяции видов растут и падают вместе, согласно исследованию, финансируемому Национальным научным фондом (NSF) и опубликованному в журнале Global Change Biology.

Изменчивость климата вызывает обеспокоенность, учитывая, что экстремальные события, такие как продолжительная засуха или волны тепла, могут непропорционально сильно влиять на биологию, снижать устойчивость и оставлять долгосрочные последствия. Увеличение синхронности климата может подвергнуть морские и наземные организмы более высокому риску вымирания, заявил соавтор исследования Иван Арисменди, водный эколог и доцент Университета штата Орегон.

"Проведено огромное количество исследований по изменению климата, но почти все они были сосредоточены на тенденциях средних условий, таких как рост температур", — отметил Арисменди. "Однако климат также прогнозируется как более изменчивый, и очень мало исследований затрагивало эту проблему. Наше исследование показало, что экстремальная изменчивость синхронизирует процессы внутри экосистем и между ними на уровне, не наблюдавшемся за последние 250 лет".

Междисциплинарная исследовательская группа под руководством Морского научного института Техасского университета в Остине задокументировала, что зимние атмосферные условия вдоль западного побережья Северной Америки, известные как Северотихоокеанский максимум, важны для морских, наземных и пресноводных экосистем Калифорнии и юго-запада США. Сильный зимний Северотихоокеанский максимум связан с ветрами, благоприятными для морской продуктивности, но также блокирует путь штормов на сушу и приводит к засухе на континенте.

Исследователи зафиксировали, что Северотихоокеанский максимум стал более изменчивым за последнее столетие, и эти тенденции отпечатались на физических и биологических индикаторах — от континентального склона до Сьерра-Невады и далее. Наблюдаются более резкие и частые колебания этой зимней климатической модели, и не только изменчивость возросла, но и синхронность между разнообразными экосистемами.

"Мы обнаружили, что суша, реки и океаны тесно связаны с зимней климатической моделью у западного побережья Северной Америки, и эта модель стала более изменчивой за последнее столетие", — сказал ведущий автор Брайан Блэк, доцент морских наук в UT-Austin. "Эта экстремальная изменчивость всё больше отпечатывается на этих пресноводных, наземных и морских системах, что заставило их стать более синхронными друг с другом, с рядом последствий для рыболовства, засухи, снежного покрова и роста деревьев".

Дендрохронологические данные (летописи годичных колец деревьев), которые предоставляют гораздо более длительные истории, чем данные наблюдений, подтверждают, что изменчивость и синхронность возросли за последние сто лет и достигли уровней, столь же высоких, как и любые наблюдаемые за последние три столетия.

Более частые и значительные изменения Северотихоокеанского максимума, по-видимому, происходят от растущей изменчивости в тропиках и связаны с рекордными событиями Эль-Ниньо в 1983, 1998 и 2016 годах, а также с тепловой волной в северной части Тихого океана 2014-2015 годов, известной как "Капля" (The Blob).