Топография может спасти чувствительные сагуаро от изменений климата

Исследование, в котором знаменитые кактусы сагуаро с холма Тумамок выступили в роли индикаторов, показало, как этот пустынный вид будет справляться с более жарким и сухим климатом будущего и как топография может смягчать последствия климатических изменений.

Ведущий автор Сюсана Родригес-Буритика и её команда проанализировали 48-летний набор данных, содержащий информацию о более чем 5800 сагуаро на территории Пустынной лаборатории на холме Тумамок. Этот экологический заповедник площадью 860 акров принадлежит и управляется Колледжем науки Университета Аризоны в партнёрстве с округом Пима. Исследование показало, что небольшие вариации в топографии холма могут смягчать воздействие сурового климата на популяции сагуаро.

«Это амбициозное, но чрезвычайно ценное начинание, учитывая, что эти растения могут жить более 100 лет», — отметил соавтор и эколог-исследователь Геологической службы США Дэниел Винклер. Благодаря долгосрочному набору данных мы смогли определить, как поддерживались популяции сагуаро с течением времени, и спрогнозировать их вероятную реакцию на будущие климатические изменения».

Новое исследование, опубликованное в августе в журнале Ecosphere, подтвердило, что рост и укоренение сагуаро усиливаются во влажные периоды, а в засухи и экстремальные заморозки, напротив, увеличивается смертность и снижается укоренение.

Команда обнаружила, что популяция сагуаро на холме Тумамок резко увеличивалась в прохладные и влажные периоды. Однако топографическая изменчивость взаимодействует с климатическими колебаниями, создавая неожиданные демографические модели, включая способность способствовать появлению новых сагуаро в периоды суровых климатических условий.

Например, традиционно считается, что сагуаро предпочитают южные и восточные склоны зимой, когда наиболее высок риск гибели от мороза, так как там солнце светит дольше. Но на холме Тумамок это не совсем так. Южные и восточные склоны крутые и каменистые, что означает слишком низкую влагоудерживающую способность для укоренения многих сагуаро. В то же время северные склоны, более пологие, получают меньше солнечного света, но имеют более глубокую и богатую почву, которая удерживает воду. В результате сагуаро могут укореняться и там, даже в годы, когда пустыня жарче и суше обычного.

Команда выбрала для изучения сагуаро на холме Тумамок из-за разнообразия склонов и высот, а также богатой истории долгосрочных исследований в этом месте.

«Пустынная лаборатория на холме Тумамок обладает самым длительным в мире набором данных о популяционной динамике сагуаро», — сказал соавтор Ларри Венейбл, профессор экологии и эволюционной биологии Университета Аризоны и директор по исследованиям в лаборатории.

Существующие данные о популяции охватывали период с 1964 по 1993 год, пока Родригес-Буритика и её команда не расширили их до 2012 года. Это важно, поскольку с 1993 года многое изменилось, включая изменение климата и инвазию буффельной травы.

Родригес-Буритика готовит следующую статью, в которой будет изучена важность микротопографии и взаимодействий между растениями для смягчения экстремального климата в популяциях сагуаро. Она считает, что работа её команды демонстрирует силу долгосрочных наборов данных для изучения влияния климата на виды.