Глобальное исследование выявило фенологическое расхождение между растениями и животными из-за изменения климата

Международное исследование показало различные механизмы, с помощью которых растения и животные реагируют на изменение климата в фенологии своих жизненных циклов. Работа под руководством команд Пяо Шилуна и Чжан Яо из Института углеродной нейтральности Пекинского университета предоставляет всесторонние глобальные доказательства асинхронных фенологических изменений.

Изменение климата нарушило сроки повторяющихся биологических циклов у растений и животных. Асинхронность этих изменений может разрушить трофические взаимодействия (например, пищевые цепи) и в конечном итоге угрожать стабильности и функциональности экосистем.

Хотя накоплено множество фенологических наблюдений, большинство исследований были ограничены региональным или национальным масштабом. Данная работа, опубликованная в Nature Ecology & Evolution, обобщает наблюдения в глобальном масштабе.

Исследователи собрали глобальный фенологический датасет, включающий:

• 451 956 временных рядов по растениям (1629 видов/родов, 248 событий)
• 43 857 временных рядов по животным (949 видов/родов, 432 события)

Ключевые выводы:

У растений чем позже фенофаза, тем сильнее она сдвигается вперед: Фенофазы растений весной и летом в основном сдвигались на более ранние сроки, а интервалы между последовательными событиями сокращались. Почти 30% весенне-летних сдвигов у растений зависят от предыдущих событий, создавая кумулятивный эффект потепления в течение сезона.

У животных изменения в начале активного сезона менее выражены, чем у растений: У животных не выявлено единой тенденции для разных фенологических событий. Первые появления птиц (Aves), млекопитающих (Mammalia) и амфибий (Amphibia) задерживаются с разной скоростью, а у насекомых (Insecta) наблюдается слабое смещение на более ранние сроки. Эти сдвиги значительно слабее, чем распускание листьев или цветение растений.

Временная зависимость фенофаз у растений: Обнаружена сильная временная связь между соседними весенне-летними фенофазами растений с тенденцией к сокращению интервалов. Возможная причина — увеличение продуктивности растений из-за потепления и эффекта удобрения CO₂, что сокращает время, необходимое для образования листвы, цветов или плодов.

Исследование подчеркивает внутренние связи между фенологическими событиями у растений и контрастные механизмы у животных, проливая свет на растущую асинхронность из-за изменения климата. Общее смещение позднесезонных фенофаз у растений более значительно, чем у животных.

Эти расхождения могут указывать на разную относительную важность внешних и внутренних факторов для фенологии растений и животных. Результаты дают новую перспективу для понимания несоответствий на трофических уровнях и прогнозирования стабильности экосистем в условиях глобального потепления.