Горные растения вымирают быстрее, чем кажется: климат срабатывает с задержкой

Международная группа исследователей под руководством Йоханнеса Вессели из Венского университета проанализировала данные многолетнего мониторинга, чтобы оценить масштабы потерь среди высокогорной флоры Европы. В рамках программы GLORIA (Global Observation Research Initiative in Alpine Environments) с 2001 по 2022 год на 62 вершинах, расположенных в 16 горных регионах Европы, проводились повторные учёты сосудистых растений. На каждой вершине исследование охватывало 16 постоянных квадратных площадок размером 1 на 1 метр, где фиксировали видовой состав и обилие каждого вида (процент проективного покрытия). Всего были обработаны данные с 896 таких участков, сообщает Science.

Масштабы и динамика локальных исчезновений

Результаты показали, что локальные исчезновения видов происходили в каждом из 3 периодов между учётами. В среднем от 11,1 до 15,7% видов, отмеченных на площадке в 1 учёт, не были обнаружены там во время следующего обследования. При этом темпы вымираний достоверно возрастали с каждым последующим учётом. Однако часть исчезновений носила временный характер: около 34% видов, пропавших с площадки во 2‑м или 3‑м учёте, появлялись вновь в более поздних обследованиях, что может быть связано как с естественными колебаниями популяций, так и с ошибками наблюдений.

Чтобы отделить реальные вымирания от случайных флуктуаций, учёные сравнили частоту переходов «присутствие‑отсутствие‑отсутствие» (вероятное истинное вымирание) и «присутствие‑отсутствие‑присутствие» (временное исчезновение). Оказалось, что за период наблюдений частота только 1‑го типа переходов достоверно увеличилась на всех уровнях агрегации данных: на уровне отдельных площадок, вершин и горных регионов. Это подтверждает, что рост числа исчезновений — реальный экологический тренд, а не артефакт методики.

Роль потепления и предвестники вымирания

Ключевым фактором динамики стало потепление климата. Для каждой вершины исследователи рассчитали изменение средней температуры за 14 лет, предшествовавших учёту, относительно климатической нормы 1900–1950 годов. Модели показали прямую зависимость: с каждыми дополнительными 0,1 °C потепления доля исчезнувших видов возрастала в среднем на 1–1,6% в зависимости от уровня агрегации. Модель с температурой как предиктором объясняла значительно большую долю дисперсии в темпах вымираний, чем модель, использующая только время, — это подтверждает определяющую роль климатических изменений.

Важным предвестником локального исчезновения оказалось сокращение обилия вида. Анализ показал, что вероятность не обнаружить вид на площадке в 2022 году напрямую связана с тем, насколько сильно сократилось его проективное покрытие за предшествующие 7 или 14 лет. В общей сложности 57,6% всех исчезновений, зафиксированных в последнем учёте, были предварены снижением покрытия. Более того, количество траекторий монотонного снижения обилия, завершившихся вымиранием, в 2,5 раза превышало число таких траекторий, ожидаемое при случайном распределении значений, — это убедительно доказывает закономерность процесса.

Уязвимость видов и «долг вымирания»

Риск вымирания неравномерно распределён: виды оказывались более уязвимыми на участках, расположенных ближе к нижней (более тёплой) границе их высотного распространения. Для каждого наблюдения рассчитывали «относительный высотный ранг» — положение площадки относительно всего высотного диапазона вида. Положительные значения ранга (площадка у нижней границы ареала) коррелировали с достоверно более высокой вероятностью локального исчезновения. Кроме того, вымирания чаще происходили в сообществах с выраженной термофилизацией — сдвигом в сторону преобладания теплолюбивых видов. Это указывает на то, что исчезновения — часть масштабной перестройки экосистемы под влиянием климата.

Таким образом, рост видового богатства на горных вершинах (за счёт миграции видов с более низких высот) лишь маскирует потери коренных высокогорных видов. У этих видов почти нет возможностей компенсировать потери у нижнего края ареала расширением вверх — выше уже нет места. Ускоряющаяся динамика исчезновений может означать, что накопленный с 1980‑х годов «долг вымирания» — последствия климатического сдвига — начинает оплачиваться прямо сейчас.