Badania przeprowadzone na Uniwersytecie Michigan pokazują, że w przeciwieństwie do lasów, które kumulują „dług klimatyczny”, użytki zielone reagują na zmiany klimatyczne niemal natychmiast.
Badanie wykazało istotne zmiany w gatunek dominację w odpowiedzi na zmiany temperatury i opadów na łąkach Kalifornii, podkreślając szybkie zmiany ekologiczne i ich potencjalne negatywne konsekwencje dla różnorodności biologicznej.
Natychmiastowe reakcje ekologiczne na zmiany klimatyczne
Zmiana klimatu wpływa na wszystkie ekosystemy, ale skutki mogą nie być natychmiast zauważalne. Na przykład zmiany w różnorodności biologicznej lasów często zachodzą powoli, podążając za zmianami temperatury i opadów w ich siedliskach.
Z ostatnich badań przeprowadzonych na Uniwersytecie Michigan wynika, że użytki zielone reagują na zmiany klimatyczne w czasie rzeczywistym. Kai Zhu i Yiluan Song, główni autorzy badania, opisują to zjawisko, porównując je z warunkami finansowymi: podczas gdy lasy gromadzą „dług klimatyczny”, użytki zielone w rzeczywistości „płacają w miarę upływu czasu”, dostosowując się do zmian w miarę ich pojawiania się.
„Zmiana klimatu ma konsekwencje dla naszych ekosystemów. To nastąpi prędzej czy później” – powiedział Song, doktorant w Michigan Institute for Data and AI in Society. „Użytki trawiaste znajdują się na szybszym końcu spektrum”.
Spostrzeżenia dotyczące odtwarzania użytków zielonych
Ta praca pomoże społeczności naukowej lepiej zrozumieć i przewidzieć skutki zmian klimatycznych, powiedział Zhu, profesor nadzwyczajny w Szkole Środowiska i Zrównoważonego Rozwoju UM. Prace dostarczą także kluczowych informacji na temat przywracania roślinności na użytkach zielonych.
„Jeśli chcesz przywrócić użytki zielone, musisz zadać sobie pytanie, jakie gatunki będziesz sadzić” – powiedział Zhu. „Aby odpowiedzieć na to pytanie, należy przynajmniej wziąć pod uwagę zmianę klimatu”.
Zespół badawczy ogłosił swoje ustalenia dzisiaj (16 października) w czasopiśmie Ekologia i ewolucja przyrody.
Długoterminowe obserwacje i dane eksperymentalne
Zespół złożony z badaczy z kilkunastu instytucji zgromadził dane z wieloletnich obserwacji zbiorowisk łąkowych zlokalizowanych w tak zwanej Kalifornijskiej Prowincji Florystycznej.
W tym gorącym punkcie różnorodności biologicznej, który rozciąga się wzdłuż zachodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych, zespół udokumentował trendy w 12 miejscach obserwowane przez dziesięciolecia. Naukowcy odkryli, że w miarę jak klimat w regionie stawał się cieplejszy i bardziej suchy, w zbiorowiskach roślinnych coraz częściej dominowały gatunki preferujące takie warunki.
Zmiany ekologiczne i ich implikacje
Zespół uwzględnił także wyniki długoterminowych eksperymentów dotyczących zmian globalnych w regionie, co umożliwiło grupie wykazanie, że zmiany klimatyczne mogą napędzać zmiany w społecznościach.
„Wiemy, że korelacja nie implikuje związku przyczynowego” – powiedział Zhu. „Ale dane eksperymentalne pozwalają nam przypisać związek przyczynowy”.
Zespół scharakteryzował preferencje klimatyczne lub nisze dla różnych gatunków w regionie. Naukowcy mogli następnie określić ilościowo zmiany w zbiorowiskach roślinnych w bezpośrednim związku ze zmianami temperatury i opadów.
Podejście to doprowadziło do jasnych, spójnych wniosków we wszystkich badanych miejscach obserwacyjnych i eksperymentalnych, co według Zhu i Song jest rzadkością w przypadku takich badań ekologicznych.
Ale tym, co wyróżniało się jeszcze bardziej, było tempo zmian ekologicznych – stwierdzili. Nastąpiło szybko i porównywalnie z obserwowanym tempem zmian klimatu. Naukowcy podkreślili, że tej szybkiej zmiany w zbiorowiskach roślinnych nie należy postrzegać jako adaptacji – przynajmniej nie bez dalszych badań.
„Dla mnie adaptacja stwarza pozytywne wrażenie, że system się zmienia, aby przeciwdziałać niektórym negatywnym skutkom zmian klimatycznych” – stwierdził Song. „Gwałtowne zmiany w zbiorowiskach na obszarach trawiastych pociągają za sobą nie tylko przyrost niektórych cieplejszych i bardziej suchych gatunków, ale także utratę niektórych chłodniejszych i bardziej wilgotnych gatunków. Zmiany te mogą mieć negatywne konsekwencje, takie jak dominacja gatunków obcych i utrata różnorodności biologicznej”.
Potencjalne globalne implikacje dla użytków zielonych
Chociaż ich badania skupiały się na jednym regionie, Zhu i Song uważają, że wyniki będą obowiązywać na innych użytkach zielonych, pod warunkiem, że zostaną zinterpretowane w kontekście dynamiki klimatycznej danego regionu. Na przykład, jeśli klimat staje się cieplejszy i bardziej wilgotny, gatunki bardziej zadomowione w tych warunkach prawdopodobnie zaczną przejmować kontrolę z prędkością dostosowaną do zmieniającego się klimatu.
„Postawiłbym hipotezę, że na innych obszarach trawiastych na całym świecie możemy zaobserwować jeszcze większą reakcję na zmiany klimatyczne” – powiedział Zhu.
Odniesienie: „Gwałtowne zmiany w zbiorowiskach użytków zielonych spowodowane zmianami klimatycznymi” 16 października 2024 r., Ekologia i ewolucja przyrody.
DOI: 10.1038/s41559-024-02552-z
Naukowcy z California Polytechnic State University, Clark College, East Bay Regional Park District, Uniwersytet w Oregonie, Uniwersytet WaszyngtońskiW badaniu wzięły udział także Uniwersytety Australii Zachodniej i Uniwersytet Stanforda. W skład zespołu wchodzili także członkowie z kilku instytucji Uniwersytetu Kalifornijskiego, w tym UC Berkeley, UC Davis, UC Riverside, UC Santa Barbara i UC Santa Cruz, gdzie Zhu i Song rozpoczęli projekt.
