By 
Наш світ нагрівається, і екосистеми змінюються у відповідь. Деякі зміни очевидні, як квіти, що розпускаються раніше, але багато з них непомітні та складні. Одним із найважливіших факторів цієї трансформації є фенологія, час природних подій, таких як проростання насіння та ріст рослин. Нове дослідження Holden Forests & Gardens проливає світло на те, як потепління впливає на рослинні спільноти, змінюючи час проростання.
Роль термінів проростання рослин
Час проростання відіграє вирішальну роль у формуванні цілих екосистем, а не лише окремих видів рослин. Коли насіння починає рости, його час визначає, наскільки добре воно конкурує за такі ресурси, як сонячне світло, вода та поживні речовини. Деякі рослини швидко пристосовуються до високих температур, проростаючи раніше в сезон, а інші дотримуються свого звичайного графіка. Цей зсув у часі може порушити екологічний баланс, дозволяючи певним видам домінувати та змінюючи загальну рослинну спільноту.
Якщо вид проростає раніше, він може стати більшим і зайняти більше місця, випереджаючи інші, які проростають пізніше. Згодом ця зміна може вплинути на те, які види процвітають, а які зменшуються – зрештою це вплине на тварин, комах та інші організми, які залежать від цих рослин.
Проростання у різних видів рослин
Щоб краще зрозуміти, як кліматичні зміни впливають на рослинні угруповання, дослідницька група під керівництвом Емми Доусон-Гласс з лабораторії Stuble провела контрольоване дослідження. Вони зосередилися на 15 видах рослин, які зазвичай зустрічаються в екосистемах старих полів. Дослідники розробили експеримент, який симулював два температурних умови: один відображає поточні кліматичні умови, а інший на 3°C тепліший, щоб імітувати майбутні сценарії потепління.
Ця установка дозволила їм спостерігати, як зміни температури впливають на час проростання насіння. Основною метою дослідження було визначити, які види рослин проростають раніше при потеплінні та як цей зсув впливає на взаємодію рослин. Коли певні види проростають раніше, вони можуть отримати конкурентну перевагу, збільшуючись і випереджаючи інші рослини за сонячне світло, поживні речовини та воду. Цей процес може змінити склад рослинного співтовариства та порушити екологічний баланс.
Отримані дані є переконливими доказами того, що зміна клімату вже впливає на екосистеми. Вивчення цих моделей має вирішальне значення для прогнозування майбутніх змін і розробки стратегій управління та відновлення рослинних угруповань, оскільки клімат продовжує потепліти.
Переможці та переможені в теплішому світі
Дослідження показало, що рослини з більшою фенологічною гнучкістю мають конкурентну перевагу. Такі види рослин, як лакон кучерявий (Rumex crispus), золотарник зморшкуватий (Solidago rugosa) і залізняк високий (Vernonia gigantea), виросли значно більше, коли вони раніше проросли в теплому середовищі.
Тим часом такі види, як звіробій плямистий (Hypericum punctatum), жовтець щетинистий (Ranunculus pensylvanicus) і золотарник канадський (Solidago canadensis), показали кращі результати в нинішніх умовах, відчуваючи труднощі, коли потепління змінило час їх укорінення. Однак не всі рослини продемонстрували чітку реакцію – деякі зберігали стабільний ріст незалежно від потепління. Ця мінливість свідчить про те, що зміна клімату не вплине на всі види однаково, створюючи непередбачуване майбутнє для рослинних угруповань.
Наслідки для управління екосистемою
«Ця робота демонструє, що потепління може змінити порядок прибуття видів, зрештою змінюючи склад спільноти», — сказала Доусон-Гласс. Ці висновки мають вирішальне значення для природоохоронців та екологів, які працюють над відновленням та управлінням рослинними угрупованнями у світі, що швидко змінюється.
Дослідження також підкреслює фенологічну чутливість, здатність видів регулювати свій час у відповідь на сезонні зміни.
«Наші результати відкривають новий погляд на те, як зміна клімату вже формує екосистеми таким чином, що ми тільки починаємо розуміти», — сказала Кетрін Стабл.
Майбутнє проростання рослин
Оскільки зміна клімату прискорюється, зміни в термінах проростання змінюють екосистеми, впливаючи на харчові мережі, конкуренцію видів і біорізноманіття. Деякі рослини через потепління проростають раніше, отримуючи конкурентну перевагу над іншими. Це може призвести до змін у структурі рослинного співтовариства, де домінуючі види процвітають, а інші борються. З часом ці зміни впливають на травоїдних тварин, які покладаються на певні рослини як їжу, що, своєю чергою, впливає на хижаків і ширшу екосистему. Дослідження Holden Forests&Gardens сприяють зростанню розуміння того, як відбуваються ці зміни.
Вивчаючи фенологію – визначення часу природних подій – вчені можуть передбачити та керувати впливом зміни клімату на рослинні спільноти. Ці знання мають вирішальне значення для зусиль щодо збереження, допомагаючи землевпорядникам відновлювати та підтримувати біорізноманіття. Оскільки екосистеми продовжують змінюватися, розуміння фенології буде важливим для розробки стратегій адаптації до потепління світу та захисту екологічної рівноваги. Дослідження опубліковано в журналі Ecology.
Comments