Реакции растений на климат проявляются с задержкой

Две из пяти видов растений в мире находятся под угрозой исчезновения. В условиях изменения климата понимание причин уязвимости одних видов и устойчивости других как никогда важно. Предыдущие исследования, связывающие климат и демографические показатели растений, часто выявляли относительно слабые эффекты, что могло приводить к выводу о большей важности других угроз, например, изменения землепользования. Однако такие выводы могут быть следствием неверных предположений о том, в какое время года (в каком "временном окне") климатические факторы, такие как температура и осадки, влияют на растения. «Большинство исследователей предполагают, что популяции растений реагируют на климат в течение двенадцати месяцев, и используют в своих моделях только это временное окно», — говорит первый автор Санне Эверс из iDiv и MLU.

Климатические условия в сезон покоя часто игнорируются

Команда исследователей под руководством iDiv, MLU и UFZ проанализировала 76 исследований по 104 видам растений, связывающих климатические факторы с демографическими откликами. Они обнаружили, что 85% всех исследований рассматривали 1-летние временные окна, часто фокусируясь на вегетационном сезоне (например, весной и/или летом). Однако «существует множество способов, которыми климат в сезон покоя или климат, имевший место несколько лет назад, может влиять на выживаемость, рост и размножение растений. Например, виды могут существенно расти в холодный сезон, по крайней мере, там, где температура не опускается ниже 5° по Цельсию. Кроме того, гибель растений после физиологического повреждения от засухи может наступить спустя несколько лет», — отмечает Альдо Компаньони из iDiv и MLU, старший автор статьи.

Чтобы выяснить, какая комбинация климатических факторов и временного окна обладает наилучшей прогностической способностью, исследователи использовали четыре исключительно долгосрочных набора данных: горные растения Helianthella quinquenervis и Frasera speciosa, а также аридные растения Cylindropuntia imbricata и Cryptantha flava. «По этим видам растений были доступны данные за 15–47 лет. И хотя все они многолетники, они происходят из очень разных местообитаний с чётко выраженными сезонами», — поясняет Санне Эверс.

Стресс от климата может стать видимым лишь спустя годы

Результаты были однозначны: во многих случаях реакция растений на климат может занимать несколько лет. «Запаздывающие реакции растений на климатические факторы и/или реакции на условия вне вегетационного сезона — это правило, а не исключение», — говорит соавтор Тиффани Найт, профессор MLU и UFZ. «Это можно объяснить физиологическими особенностями некоторых растений: например, в альпийских условиях у таких растений, как F. speciosa, может потребоваться до четырёх лет, чтобы листья и цветы достигли зрелости». Соответственно, последствия экстремального климатического события могут проявиться в количестве листьев и цветов лишь спустя четыре года после того, как это событие повлияло на формирование этих структур.

Хотя данное исследование сосредоточено на изучении влияния климата прошлого на растения, оно имеет важные последствия для понимания того, как растения будут реагировать на будущие изменения климата. Работа подчёркивает, что реакции растений на климат сложнее, чем считалось ранее. Необходимо уделять приоритетное внимание экспериментам и наблюдениям за наземными экосистемами, чтобы создавать надёжные сценарии для видов растений, критически важных для благополучия человека.