Исследование влияния будущего климата на местные растения прерий Тихоокеанского Северо-Запада

Исследование под руководством Университета Орегона изучает, как прогнозируемые изменения климата и инвазивные виды повлияют на местные растения прерий. Результаты могут стать дорожной картой для их сохранения.

Климатический прогноз и методология

К 210 году в регионе ожидается более выраженный средиземноморский климат с более влажными зимами и более длинным, жарким летом. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (IPCC) прогнозирует рост глобальной средней температуры на 1.8–5.4°F (1–3°C) по сравнению с уровнем 1990 года.

Для моделирования этих условий 12 видов местных злаков и трав высажены на 60 участках в трех локациях:

  • Институт Сискию (южный Орегон)
  • Заповедник Уиллоу-Крик (Юджин, Орегон)
  • Заповедник Теналквот-Прери (около Олимпии, Вашингтон)

Эти участки образуют 300-мильный градиент увеличения средиземноморских условий климата с севера на юг. На участках инфракрасные лампы повышают температуру и иссушают почву, а система орошения увеличивает количество осадков на 20%. Это позволяет смоделировать в Вашингтоне условия, прогнозируемые для конца века (схожие с нынешним южным Орегоном).

Финансирование и цели

Работа ведется при поддержке двух грантов:

  1. От Минэнерго США ($1.8 млн, 2008 г.) — завершено 2.5 года экспериментов.
  2. От программы MacroSystems Biology Национального научного фонда ($2.3 млн, 5 лет) — сбор данных в течение следующих 4 лет.

Основной вопрос исследования — влияние изменения климата на местные виды в этих уязвимых экосистемах, где сохранилось менее 5% прерий.

Ключевые результаты и открытия

  • Реакция растений: Виды в пределах своего текущего ареала хуже прорастали при потеплении, тогда как виды, перемещенные за его пределы, не показали негативных эффектов. Увеличение зимних осадков почти не повлияло. Это указывает, что для выживания растениям, возможно, придется мигрировать севернее или выше в горы.
  • Почвенное дыхание: Неожиданным открытием стало то, что выбросы CO2 из почвы (дыхание микробов и корней) не увеличатся, а могут даже снизиться при потеплении, в отличие от прогнозов многих климатических моделей. Причина — иссушение почвы. Эффект зависит от градиента: на юге Орегона потепление часто снижало почвенное дыхание, а в более мягком Вашингтоне — усиливало.
  • Инвазивные виды: Исследование также изучает инвазивные виды. Потепление и иссушение почв могут привести к тому, что прерии Северо-Запада станут больше походить на современные калифорнийские луга, где доминируют однолетние инвазивные растения, а не смесь местных и инвазивных многолетников.

Команда и дальнейшие шаги

В проекте участвуют ученые из Университета Орегона, Портлендского государственного университета, Университета Колорадо в Боулдере и Университета Дьюка. Их задачи включают:

  • Демографическое моделирование и изучение миграционного потенциала видов.
  • Популяционно-генетический анализ для оценки способности растений к расселению в фрагментированном ландшафте.
  • Интеграция исследований с обучением студентов и распространение информации.

Цель работы — предоставить данные для природоохранных организаций (The Nature Conservancy и др.) для принятия решений по управлению, включая возможность ассистированной миграции видов на север для их сохранения.

2014-08-13