Способны ли тропические горные деревья адаптироваться к потеплению?

Многие виды растений, вероятно, включая треть всех деревьев, находятся под угрозой исчезновения. Одна из растущих угроз — быстрое изменение климата и неспособность растений достаточно быстро переместиться или преодолеть барьеры, чтобы попасть в места, где они могут выжить. Эта угроза особенно остра для видов, обитающих на или около прохладных горных вершин, у которых нет возможности подняться ещё выше с ростом температур. Исследовательская группа изучила последствия изменения климата для распространения таких видов. Они обнаружили, что ключевую роль могут играть «пробелы» в лесу.

Несмотря на долгую историю изучения ареалов видов, мы не до конца понимаем механизмы, определяющие, где те или иные виды деревьев могут или не могут существовать. Например, в горах долгое время считалось, что главный фактор — температура. Однако конкуренция между видами также может играть важную роль, не позволяя некоторым из них заселить территории, где они в принципе могли бы жить. В результате наблюдаемые ареалы могут не отражать полный спектр условий, которые вид, по крайней мере иногда, способен переносить. Учёт этих нюансов критически важен для прогнозирования и смягчения последствий изменения климата, поскольку многие виды могут выдержать потепление, если управлять конкуренцией.

Эксперимент по пересадке саженцев

Чтобы лучше понять эти возможности, исследователи из Вагенингенского университета и Норвежского университета естественных наук при поддержке Тропического сельскохозяйственного центра исследований и обучения провели эксперимент по пересадке саженцев в горах Таламанка в Коста-Рике.

Этот район идеально подходит для изучения механизмов, лежащих в основе распространения деревьев. Исследователи пересаживали саженцы различных видов деревьев как выше (в более холодные условия), так и ниже (в более тёплые условия) их обычных высотных диапазонов. Это делалось как на открытых участках с полным доступом света, так и в более тенистых местах внутри леса.

Мигель Муньос Масон, разработавший исследование в рамках своей докторской диссертации, сказал: «Мы стремились разделить роль температуры и конкуренции за свет в выживании и росте видов. Вкратце, наши результаты показывают, что некоторые виды тропических деревьев, которые в природе встречаются только высоко в прохладных горах, могут сохраняться гораздо ниже, где теплее, если у них достаточно света».

Более лёгкая адаптация к теплу на открытых участках

Результаты работы команды недавно были опубликованы в журнале Oikos. Через полтора года исследователи обнаружили, что при пересадке на открытые, хорошо освещённые участки в прогалинах леса некоторые виды выживали и росли на гораздо более низких и тёплых высотах. Муньос Масон сказал: «Было поразительно наблюдать, что такие виды, как местный высокогорный кустарник Hypericum irazuense, могут процветать при температурах на 10 градусов Цельсия выше, чем там, где он обитает сейчас. Наши результаты вселяют надежду, что некоторые последствия изменения климата могут быть несколько смягчены для, по крайней мере, некоторых видов за счёт соответствующего управления».

Сохранение видов в более тёплом будущем может зависеть от их способности переносить меняющийся климат и последующие изменения в сообществе видов. Это будет особенно важно в таких местообитаниях, как горные вершины, где расселение ограничено. Эти места часто представляют собой «острова», окружённые морем леса. Муньос Мазон сказал: «С изменением климата мы ожидаем, что некоторые из этих видов поднимутся и будут встречаться на больших высотах, что может иметь негативные последствия для видов, уже обитающих там».

Минимизация конкуренции за свет

Исследование утверждает, что создание подходящих прогалин в лесном покрове, которые дают молодым растениям достаточно возможностей для укоренения и роста, может сыграть решающую роль в обеспечении сохранности и замедлении исчезновения многих видов деревьев. Обеспечение наличия таких прогалин, будь то естественным или управляемым путём, может помочь хотя бы некоторым видам сохраниться в пределах их нынешних ареалов.

«Мы были в восторге от этого доказательства концепции. Следующим этапом будет выяснение, какие варианты управления можно применить к каким видам и каковы могут быть выгоды», — сказал Дуглас Шейл, профессор Вагенингенского университета, инициировавший проект.