Изменения климата: тропические виды перемещаются на север в США из-за теплой зимы

Исследование, проведенное группой из 16 ученых во главе с Геологической службой США (USGS), было сосредоточено на изучении влияния потепления зимой на перемещение широкого спектра чувствительных к холоду тропических растений и животных на юг США, особенно в восемь субтропических континентальных штатов США: Флориду, Алабаму, Миссисипи, Луизиану, Техас, Нью-Мексико, Аризону и Калифорнию. Кэролайн Уильямс и Кэти Маршал из Университета Британской Колумбии в Ванкувере совместно написали раздел о насекомых для этого исследования.

Команда обнаружила, что ряд тропических видов, включая насекомых, рыб, рептилий, земноводных, млекопитающих, травы, кустарники и деревья, расширяют свои ареалы к северу. Среди них есть виды, произрастающие в США, такие как мангровые заросли, которые являются тропическими солеустойчивыми деревьями; и снук, прибрежная рыба, обитающая в тёплой воде; и инвазивные виды, такие как бирманские питоны, кубинские квакши, бразильские перцы и буйволиная трава.

Изменение климата сокращает количество морозных дней в большей части юга Америки, предоставляя возможность чувствительным к холоду тропическим видам - ​​млекопитающим, рептилиям, амфибиям, насекомым, деревьям, кустарникам и травам - перемещаться на север, потенциально вытесняя умеренные виды. Комары могут переносить инфекционные болезни дальше на север. Южный сосновый лубоед уже продвигается на север и опустошает сосновые леса. В то время как некоторые могут ожидать прибытия ламантинов и морских черепах, немногие с энтузиазмом ждут распространения бирманских питонов.

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Global Change Biology (США), изменение климата приводит к потеплению зимней погоды на юге США, создавая прекрасную возможность для многих тропических растений и животных переместиться на север. Это происходит несмотря на резкое похолодание в Техасе и Луизиане.

Некоторые из этих видов могут приветствоваться, например, морские черепахи и ламантины Флориды, которые расширяют свои ареалы на север вдоль Атлантического побережья. Другие, такие как агрессивный бирманский питон - во Флориде, Эверглейдс (самый крупный из питонов имел длину 18 футов, из конца в конец) - приветствуются гораздо меньше.

Столь же нежелательными и одними из самых быстрорастущих в районах потепления видами являются насекомые, в том числе комары, переносящие такие болезни, как вирус Западного Нила, вирус Зика, лихорадка денге и желтая лихорадка, а также жуки, уничтожающие местные деревья.

«Довольно много видов комаров распространяются на север, то же происходит с множеством вредителей лесного хозяйства: короедами, южными сосновыми лубоедами», - говорит Кэролайн Уильямс, доцент кафедры интегративной биологии Калифорнийского Университета в Беркли. «В нашем исследовании мы действительно сосредоточились на той границе в США, где происходит быстрый переход от тропического к умеренному климату. Изменения зимних условий являются одним из основных, если не основным, движущим фактором сдвига распределения видов», - добавляет она.

Эта переходная зона, к северу от которой каждую зиму случаются заморозки, всегда была препятствием для видов, которые эволюционировали при более стабильных температурах. Этот факт так же сообщает Уильямс, специализирующаяся на метаболизме насекомых, в частности, на том, как зимние заморозки и снег влияют на выживание видов.

«Мы не ожидаем, что такое перемещение будет непрерывным процессом. К концу этого столетия мы ожидаем, что произойдёт тропикализация», - сказал исследователь Геологической службы США, эколог Майкл Осланд.

Авторы документируют изменения частоты и интенсивности экстремальных похолоданий за несколько десятилетий в Сан-Франциско, Тусоне, Новом Орлеане и Тампе - во всех городах зафиксированы температурные рекорды, начиная, по крайней мере, с 1948 года. Зимние температуры со временем повысились. Самые холодные зимние температуры стали теплее, и каждую зиму становится всё меньше таких дней, когда ртуть опускается ниже нуля.

Изменения, которые уже происходят или ожидаются в ареалах 22 видов растений и животных от Калифорнии до Флориды, включают в себя:

• Продолжающееся вытеснение растений солончаков умеренного пояса чувствительными к холоду мангровыми лесами вдоль побережья Персидского залива и южной части Атлантического океана. Хотя это уже происходило в течение последних 30 лет, с повышением уровня моря мангровые заросли также стали перемещаться вглубь суши, вытесняя леса умеренного пояса и пресноводные леса.

• Буйволиная трава и другие однолетние травы, также перемещаются в юго-западные пустыни, способствуя лесным пожарам в местных растительных сообществах.

• Вероятность того, что тропические комары, являющиеся переносчиками энцефалита, вируса Западного Нила и других болезней, еще больше расширят свой ареал, подвергая риску этих болезней миллионы людей и диких животных.

• Вероятное перемещение на север при потеплении зимы южного соснового червя, вредителя, который может нанести ущерб хозяйственно-ценным сосновым лесам на юго-востоке.

• Нарушение любительского и коммерческого рыболовства из-за изменения схем миграции и перемещения прибрежных рыб на север.

Ожидается, что изменения приведут к тому, что некоторые сообщества растений и животных умеренного пояса, встречающиеся сегодня на юге США, будут заменены тропическими сообществами.

«К сожалению, общая история такова, что виды, которые действительно преуспеют, являются более универсальными видами - их растения-хозяева или источники пищи довольно разнообразны или широко распространены, и они имеют относительно широкую термостойкость, поэтому они могут переносить широкий спектр условий», - говорит Уильямс. Она продолжает: «И, по определению, это, как правило, виды-вредители — вот почему они являются вредителями: они легко адаптируются, широко распространены и относительно не обеспокоены изменениями условий, в то время как более специализированные или особые виды имеют тенденцию сокращаться по мере их появления, будучи вытесненными из своей относительно узкой ниши».

Ученый предупреждает, что в целом популяции насекомых во всем мире сокращаются: «Мы наблюдаем тревожное сокращение общего числа насекомых в природных зонах, управляемых территориях, национальных парках, влажных тропических лесах - во всём мире», - говорит она. «Итак, хотя мы наблюдаем рост числа некоторых широко распространенных видов вредителей, общая картина такова, что количество насекомых сокращается чрезвычайно быстро».

Авторы работы предлагают провести углубленные лабораторные исследования, чтобы узнать, как тропические виды могут адаптироваться к экстремальным условиям, и использовать инструменты моделирования, чтобы показать, как удлинение интервалов между похолоданиями повлияет на сообщества растений и животных.

«Надо сказать, что мы всё же не идем к вымиранию абсолютно всего живого, но нам нужно подготовиться к повсеместным сдвигам в распределении биоразнообразия по мере изменения климата, включая зимний климат», - говорит Уильямс. Она продолжает: «Действия, которые мы предпримем в течение следующих 20 лет, будут иметь решающее значение для определения нашей траектории. Помимо очевидных сдвигов, таких как сокращение нашего углеродного следа, нам необходимо защитить и восстановить среду обитания для насекомых. Люди могут создавать среду обитания самостоятельно: сады для насекомых, выращивать местные растения, которые поддерживают опылителей и других местных насекомых. Это то немногое, что могут сделать люди, это то, что может иметь важное значение для создания коридоров для перемещения видов через наши очень фрагментированные места обитания».

Как ещё продолжит менять флору и фауну проблема глобального потепления и чем нам это может грозить?