Wschodzące morza po raz pierwszy całkowicie wytępiły amerykański gatunek

W Stanach Zjednoczonych po raz pierwszy w kraju doszło do lokalnego wyginięcia kaktusa drzewiastego Key Largo w wyniku podniesienia się poziomu morza. Kaktus, będący już pod presją wtargnięcia słonej wody, huraganów i wypasu zwierząt, odzyskał ostatnie łodygi do uprawy, aby zapobiec całkowitemu wyginięciu.

Stany Zjednoczone były świadkami całkowitej utraty jedynej populacji dużego kaktusa z drzewa Key Largo, co badacze przypisują pierwszemu lokalnemu wyginięciu kaktusa gatunek w kraju ze względu na podniesienie się poziomu morza.

Kaktus drzewny Key Largo (Pilosocereus millspaughii) nadal rośnie na kilku rozproszonych wyspach na Karaibach, w tym na północnej Kubie i częściach Bahamów. W Stanach Zjednoczonych gatunek ten był ograniczony do jednej populacji na Florida Keys, odkryto go po raz pierwszy w 1992 r. i od tego czasu był on sporadycznie monitorowany.

Wtargnięcie słonej wody z podnoszącego się morza, zubożenie gleby w wyniku huraganów i przypływów oraz roślinożerność ssaków wywarły znaczną presję na populację. Do 2021 r. kwitnący drzewostan liczący około 150 pędów został zredukowany do sześciu chorych fragmentów, które badacze odzyskali do uprawy poza terenem uprawy, aby zapewnić im przetrwanie.

„Niestety kaktus drzewiasty z Key Largo może być zwiastunem reakcji innych nisko położonych roślin przybrzeżnych na zmiany klimatyczne” – powiedziała Jennifer Possley, dyrektor ds. regionalnej ochrony przyrody w Fairchild Tropical Botanic Garden i główna autorka książki badanie opublikowany we wtorek, 9 lipca, który dokumentuje spadek populacji.

Dwa blisko spokrewnione kaktusy, na które negatywnie wpływają zmiany środowiskowe

Stosunkowo niewiele wiadomo o rzadkich kaktusach Florydy. Badacze początkowo natknęli się na kaktusa z Key Largo w odizolowanym lesie namorzynowym i przez kilka lat jego tożsamość pozostawała niepewna. Większość uważała, że ​​jest to wyjątkowa populacja kaktusa o podobnej nazwie (Pilosocereus robinii), gatunek zagrożony na szczeblu federalnym, występujący w innych częściach Florida Keys.

Obydwa kaktusy mają podobny wygląd. Łodygi obu pędów wznoszą się prostopadle do ziemi i mogą urosnąć do ponad 20 stóp wysokości. Obie mają kremowe kwiaty, które pachną czosnkiem i odbijają światło księżyca, przyciągając zapylacze nietoperzy, a ich jaskrawoczerwone i fioletowe owoce przyciągają wzrok ptaków i ssaków.

Istnieją jednak także zasadnicze różnice, które sprawiły, że Alan Franck, obecnie kierownik kolekcji zielników w Muzeum Historii Naturalnej na Florydzie, podejrzewa, że ​​na Key Largo mają do czynienia z czymś wyjątkowym.

„Najbardziej uderzającą różnicą jest kępka długich, wełnistych włosów u nasady kwiatów i owoców” – powiedział Franck. Włosy są tak gęste, że mogą wyglądać, jakby kaktus był pokryty zaspami śniegu. Kolce kaktusa z Key Largo są również dwukrotnie dłuższe niż u kaktusa z drzewa Key.

W 2019 roku Franek potwierdzony że populacja Key Largo była pierwszym i jedynym znanym przykładem Pilosocereus millspaughii w Stanach Zjednoczonych

Do tego czasu ulegał tym samym presjom środowiskowym, które nękały jego krewnego, kaktusa z drzewa kluczowego, przez ostatnie stulecie. Ten ostatni był kiedyś powszechny w całym Florida Keys, ale jego liczba spadła niebezpiecznie nisko, gdy więcej ludzi przybyło na ten obszar.

W 1917 roku botanik John Small zauważył, że kaktus z drzewa kluczowego „występował w dużych ilościach przez długi czas [on Key West]…W ostatnich latach, wraz ze zniszczeniem hamaka w celu zabezpieczenia drewna opałowego i zagospodarowania placów budowy, ten interesujący kaktus stał się rzadkością, aż obecnie w swoim naturalnym środowisku jest na skraju wyginięcia.”

W 1984 r. kaktus z drzewa kluczowego został uznany za zagrożony przez władze federalne, ale jego liczebność nadal malała. W latach 1994–2007 spadła ona o 84%.

Naukowcy z Fairchild rozpoczęli coroczne monitorowanie wszystkich populacji kaktusów drzewiastych w 2007 roku, współpracując z lokalnymi zarządcami gruntów. Jeden kierowany przez Fairchilda badanie wykazało, że poziom soli w glebie pod martwymi kaktusami był wyższy w porównaniu z żywymi w latach następujących po gwałtownej burzy w Lower Keys, co wykazało wyraźny związek między śmiertelnością a zwiększonym zasoleniem.

Naukowcy zainicjowali także obszerną kolekcję dotyczącą ochrony tych gatunków. Kaktusy doniczkowe są uprawiane w ośrodku w Coral Gables na Florydzie, a nasiona roślin dzikich i uprawnych są starannie przechowywane w banku w celu długoterminowej ochrony.

Naukowcy badają i ratują pozostałości kurczących się zasobów

Kaktus drzewny Key Largo rósł na niskim wapiennym wzniesieniu otoczonym namorzynami w pobliżu brzegu. Pierwotnie na tym miejscu znajdowała się wyraźna warstwa gleby i materii organicznej, która umożliwiała wzrost kaktusów i innych roślin, ale fale sztormowe spowodowane huraganami i wyjątkowo wysokimi przypływami zniszczyły ten materiał, aż niewiele z niego pozostało.

Rośliny tolerujące sól, które wcześniej występowały wyłącznie na glebach słonawych pod namorzynami, powoli zaczęły wspinać się po wychodni, co wskazuje na wzrost poziomu soli.

Biorąc pod uwagę wystarczającą ilość czasu, te zmieniające się warunki prawdopodobnie zabiłyby kaktusa. Ale miały miejsce inne zdarzenia, które przyspieszyły tempo.

„Pierwszy duży problem zauważyliśmy w 2015 r.” – powiedział współautor badania James Lange, botanik badawczy w Fairchild. Kiedy on i jego koledzy przybyli w tym roku, aby ocenić rośliny, połowa kaktusów zmarła, najwyraźniej w wyniku alarmującej ilości roślinożerców. Kaktusy magazynują zapasy wody w swoich soczystych łodygach, co pozwala im przetrwać przez długi czas bez deszczu. To sprawia, że ​​są one atrakcyjne dla zwierząt, gdy brakuje innych źródeł wody.

„W 2011 roku zaczęliśmy obserwować wylewy słonej wody w wyniku przypływów królewskich na tym obszarze” – powiedział Lange, odnosząc się do szczególnie wysokich przypływów oceanicznych. „To ogranicza ilość słodkiej wody dostępnej dla małych ssaków i może być powiązane z tym, dlaczego roślinożercy atakowali tego kaktusa, ale nie możemy tego stwierdzić na pewno. Nigdy nie widzieliśmy takiego roślinożercy kaktusów nigdzie w Lower Keys, gdzie powodzie były zwykle mniej rozległe”.

Zespół uruchomił kamery w nadziei na znalezienie winowajcy, ale cokolwiek to było, nie wróciło i nie było później żadnych dowodów na występowanie znaczącego roślinożerności. Jednak kiedy zespół wrócił w następnym roku, zmarło około kolejne 50% populacji. W odpowiedzi pracownicy Fairchild i Departamentu Ochrony Środowiska Florydy pobrali kilka sadzonek tego, co pozostało do uprawy w szklarniach.

W 2017 r. huragan Irma kategorii 5 przetoczył się przez południową Florydę, tworząc falę sztormową o wysokości 5 stóp. Najwyższy punkt Key Largo znajduje się zaledwie 5 metrów nad poziomem morza, a duża część wyspy pozostawała zalana przez kolejne dni. Gdy burza minęła, zespół Fairchild przeprowadził selekcję kilku populacji kaktusów w całym Keys, usuwając gałęzie, które spadły na kaktusy i ratując inny nieszczęsny materiał. Warunki były tak ekstremalne, że biolodzy musieli udostępniać baseny ze słodką wodą dla dzieci, aby utrzymać przy życiu lokalną przyrodę.

Królewskie przypływy w 2019 r., powodując zaostrzenie i tak już degradującego siedliska kaktusów drzewiastych Key Largo, spowodowały zalanie dużej części wyspy, w tym niezwykle nisko położonego wychodnia, na ponad trzy miesiące.

Do 2021 r. pozostało tylko sześć łodyg kaktusów z drzewa Key Largo. Ponieważ było jasne, że populacja nie przetrwa, zespół pozwolił roślinom kwitnąć i owocować przez pozostałą część roku, a następnie ocalił cały pozostały materiał zielony i posadził go ponownie w szklarniach lub w kontrolowanych miejscach na świeżym powietrzu. Obecnie badacze nie znają żadnych naturalnie rosnących kaktusów Key Largo w Stanach Zjednoczonych.

„Wspólnie z Departamentem Ochrony Środowiska Florydy mamy wstępne plany ponownego posadzenia niektórych gatunków na wolności” – powiedział Possley.

Podobne wysiłki są w dużej mierze odpowiedzialne za dalsze istnienie pokrewnego kaktusa z drzewa kluczowego na Florydzie. „Ilość ponownie wprowadzonego materiału tego gatunku jest już większa niż ilość pozostawionego dzikiego materiału” – powiedział Possley.

Dodała jednak, że może to okazać się bardziej rozwiązaniem tymczasowym niż rozwiązaniem. Środowiska odpowiednie dla kaktusów drzewiastych zanikają wraz z roślinami, na których żyją. „Zazwyczaj jest to granica pomiędzy namorzynami a górskimi hamakami, zwana ciernistymi zaroślami, i po prostu nie ma zbyt wielu takich miejsc, w których moglibyśmy umieścić ponownie wprowadzone populacje”.

Upadek kaktusa z drzewa Key Largo i konieczność jego usunięcia dała badaczom wyobrażenie o tym, czego można się spodziewać w przyszłości, gdy gatunki będą zmagać się z szybko ocieplającym się światem. Zamiast płynnego, przewidywalnego wzrostu poziomu mórz lub soli, rzeczywistość zmian klimatycznych jest bardziej skomplikowana i objawia się złożoną serią powiązanych ze sobą wydarzeń, które wywierają dodatkową presję na gatunki i tak już zestresowane.

„Jesteśmy na pierwszej linii frontu utraty różnorodności biologicznej” – powiedział współautor badania, George Gann, dyrektor wykonawczy Instytutu Ochrony Regionalnej. „Nasze badania prowadzone na południu Florydy prowadzone przez ostatnie 25 lat pokazują, że więcej niż jeden na cztery rodzime gatunki roślin jest krytycznie zagrożony regionalnym wyginięciem lub został już wytępiony z powodu utraty siedlisk, nadmiernego zbioru, gatunków inwazyjnych i innych czynników powodujących degradację. Ponad 50 już zniknęło, w tym cztery globalne wymieranie”.

Odniesienie: „Pierwsze wytępienie roślin naczyniowych w USA powiązane ze wzrostem poziomu morza? Pilosocereus millspaughii (Cactaceae) in the Florida Keys, USA”: Jennifer Possley, James J. Lange, Alan R. Franck, George D. Gann, Trudy Wilson, Susan Kolterman, Janice Duquesnel i Joseph O’Brien, 9 lipca 2024 r., Dziennik Instytutu Badań Botanicznych w Teksasie.
DOI: 10.17348/jbrit.v18.i1.1350

Badanie zostało sfinansowane przez Departament Rolnictwa i Usług Konsumenckich Florydy.