Лесные растения теперь цветут на неделю раньше, чем век назад

Раннецветущие растения в европейских лесах сегодня начинают сезон цветения в среднем на неделю раньше, чем сто лет назад. Это отражено в гербарных образцах, как обнаружили доктор Франциска Виллемс и профессор Оливер Боссдорф из Института эволюции и экологии Тюбингенского университета вместе с профессором Й. Ф. Шипенсом из Университета Гёте во Франкфурте. Исследовательская группа использовала даты сбора гербарных образцов более чем вековой давности для нового метода геопространственного моделирования. Это также позволило команде доказать, что более раннее цветение диких растений связано с потеплением климата. Исследование опубликовано в журнале New Phytologist.

Ветреница дубравная, ясменник душистый, медуница и чина весенняя цветут рано в году в лесном подлеске. «Они используют критическое окно возможностей, чтобы зацвести до того, как распустятся листья лиственных деревьев и создадут тень в подлеске», — объясняет Франциска Виллемс. С ростом температур листовые почки, как правило, раскрываются раньше, и раннецветущим растениям тоже пришлось к этому адаптироваться. «Однако они рискуют, что их цветы будут повреждены поздними заморозками. Они также не могут обойтись без насекомых-опылителей, которые должны быть активны во время цветения».

Свидетели прошлых веков

Гербарии — коллекции прессованных и высушенных растений — охватывают большие регионы и, в частности, длительные периоды времени. «Многие из них насчитывают 200 лет, и во всем мире хранятся сотни миллионов образцов», — говорит Оливер Боссдорф. «Растения обычно собирают, когда они цветут, а дата и место сбора указываются на гербарных листах. Это дает точный снимок», — говорит Боссдорф.

Для исследования команда изучила более 6000 гербарных образцов 20 видов раннецветущих растений, собранных по всей Европе, чтобы на основе этих данных составить карту сдвигов фенологии, или сезонных ритмов развития. Чтобы лучше понять важность географического распределения в изучении фенологии, команда создала модели сроков цветения, включающие географическую информацию, и сравнила их с моделями без таких пространственных данных. Результаты были однозначными: «Годовые ритмы раннецветущих растений и величина их сдвигов в ответ на изменение климата различаются не только у разных видов растений, но и в разных регионах», — говорит Виллемс. «Для надежного изучения изменений фенологии, связанных с изменением климата, необходим масштабный и долгосрочный взгляд». До сих пор, по ее словам, такие исследования часто были географически ограничены.

Исследование показало, что в среднем такие растения, как ежевика сизая, черемша и щавель обыкновенный, цветут сейчас более чем на шесть дней раньше, чем в начале прошлого века. Эти изменения тесно коррелировали с более теплыми весенними температурами. «Срок цветения сдвинулся вперед на 3,6 дня на каждый градус Цельсия потепления», — говорит Боссдорф. Пространственное моделирование показало, что в некоторых частях Европы растения цвели раньше ожидаемого, а в других — позже. «При мелкомасштабных исследованиях результат остался бы неясным. Взаимосвязь между сдвигом сроков цветения вперед и повышением температур четко проявляется только в общей картине».