Серебристые мечи могут исчезнуть с ветром
Растения серебристый меч (ʻāhinahina) Гавайев уникальны для района вершины вулкана Халеакала на острове Мауи и для вулканов Мауна-Кеа и Мауна-Лоа на Большом острове. Каждая вулканическая гора имеет свой уникальный тип растения. Вид на Халеакале находится под серьёзной угрозой, и его популяция сокращается из-за засухи, особенно на нижних высотах склонов вулкана.
В новом исследовании в журнале Ecological Monographs Общества экологической науки США учёные стремятся понять причины недавнего сокращения популяции серебристых мечей Халеакалы и определить стратегии сохранения вида.
Серебристые мечи растут на высоких высотах (1500–3000 м), хорошо адаптированы к суровым условиям и живут от 15 до более 50 лет, цветут один раз перед гибелью. Изменение климата создаёт новую угрозу: более жаркие и сухие условия.
Исследователи из Гавайского университета и сотрудники Национального парка Халеакала в течение 3,5 лет отслеживали рост растений в тепличных и полевых экспериментах на нижней, средней и верхней границах высотного диапазона вида. Они изучали адаптивность растений к изменениям и их гены на предмет устойчивости к засухе.
Неожиданный результат: растения гибнут с большей скоростью во влажных частях ареала в ответ на усыхание условий, а не в сухих областях. Это противоречит прогнозу о смещении популяции к более влажным районам.
Причина: растения на нижних высотах менее устойчивы к засухе, чем на верхних, которые уже живут в более сухой среде и лучше адаптированы к экстремально сухим сезонам. Эта закономерность может усиливаться из-за сильных изменений типичных климатических условий на низких высотах.
Ключевой фактор — инверсия пассатов (TWI). Это слой в атмосфере, где температура увеличивается с высотой, создавая "крышку" из тёплого воздуха. На Гавайях это обычно происходит на высоте 1800–2400 м. TWI ограничивает высоту облаков, количество осадков и создаёт сухой воздух и ясное небо на высоких elevations вулканов.
В последние десятилетия частота возникновения TWI увеличилась, что приводит к более устойчивым ясным и сухим (стрессовым) условиям высоко на Халеакале. Климатические прогнозы предсказывают, что TWI в будущем будут ещё более частыми и, возможно, на более низкой высоте. Оба изменения приведут к тому, что большая часть ареала серебристого меча окажется в стрессовых условиях.
Вывод для сохранения вида: усилия должны быть сосредоточены на поиске подходящих мест для обитания растений в условиях изменения климата, а не на попытках найти или вывести особей с особо устойчивыми к засухе генами.
"Исследование подчёркивает, насколько сложными могут быть реакции популяций растений на изменение климата как с точки зрения механизмов, так и результатов", — говорит Пол Крушельницкий. Такие case studies помогут выявить важные факторы для более широких природоохранных усилий.