Отрицание климатического потепления как причины сдвигов растений в известном исследовании 2008 года

Многие простые модели реакции растений на потепление климата предсказывают, что растительность будет перемещаться в более прохладные и/или влажные места, как правило, вверх по склону.

Однако механизмы, объясняющие специфические для видов реакции на изменения температуры и доступности воды, скорее всего, гораздо сложнее. Исследователи из Техасского технологического университета и Геологической службы США, перепроверив данные о сдвиге растительности вверх по склону из известного исследования 2008 года, опубликованного в Proceedings of the National Academy of Science, опровергли вывод о том, что растения в Калифорнии перемещаются вверх из-за потепления климата, на примере одного конкретного пустынного кустарника.

В исследовании, опубликованном в журнале PLoS ONE, эколог Дилан Швилк и специалист по пожарной экологии Джон Кили повторно изучили климатически обусловленный сдвиг растительности в горах Санта-Роза. Швилк заявил, что изначально усомнился в выводах 2008 года, которые предполагали, что один из видов, кустарник пустынный цеанотус (Ceanothus greggii), перемещается вверх по склону из-за глобального изменения климата.

Пересмотр методологии и выводов

Исследование 2008 года, изучившее сдвиг 10 видов за 30 лет, связало перемещение видов вверх по склону в среднем на 50 метров с повышением средней температуры примерно на 2 °F. Учёные предположили, что растения цеанотуса у подножия склонов вымирают, а наверху — расширяют ареал.

Швилк и Кили, ранее изучавшие этот вид, не согласились с таким выводом. Они указали, что:

• Растение пустынное, и зарегистрированного повышения температуры недостаточно для такого сдвига.
• Количество осадков за этот период фактически увеличилось.
• Этот вид размножается только после пожаров, а пожаров за 30 лет не регистрировалось, поэтому новых растений быть не должно.

Критика исходного исследования

Исследование 2008 года было нереплицируемым: измерения проводились на одном трансекте на каждой высоте. Любые различия на разных высотах (история участка, почва, история нарушений, таких как пожары) могли повлиять на результаты.

Новые данные и альтернативное объяснение

В новом исследовании учёные изучили влияние постепенного изменения температуры, прошлых пожаров и засух, измерив плотность и покрытие на множестве участков на каждой высоте. Модели показали, что кажущееся повышение границы распространения цеанотуса с большей вероятностью связано с прошлыми пожарами, чем с изменениями температуры или засухой.

Поскольку сообщества этих растений формируются только после пожара, исследователи изучили возраст самих растений. Подсчёт возраста стеблей мёртвых растений позволил построить кривую смертности с момента образования популяции.

Естественный жизненный цикл vs. изменение климата

Исследование 2008 года не учло естественный жизненный цикл цеанотуса. В первые 45 лет после образования популяции смертность растений возрастает, достигает пика, а затем снижается. То, что приняли за вымирание из-за изменения климата у подножия холма, оказалось естественным отмиранием в более молодых популяциях. Популяции наверху склона были старше, устоявшимися и в период с 1977 по 2007 год испытывали меньшую смертность.

Выводы

«Мы протестировали несколько гипотез и обнаружили, что на самом деле играют роль история пожаров и самоизреживание популяции, а не глобальное потепление», — заявил Швилк. Он отметил, что демонстрация разного возраста участков ставит под сомнение выводы для всех видов в исходном исследовании, поскольку виды встречаются на одном и том же наборе участков и не являются независимыми реплицируемыми тестами сдвига растительности.