Когда в конце июня прошлого года вертолет сбросил Стивена Тэлбота в отдаленный угол национального заповедника Селавик на Аляске, он сразу же приступил к работе. Американский ботаник, специализирующийся на рыбной и дикой природе, спешил провести инвентаризацию видов растений на четырех вершинах холмов Хокли. У него был месяц, чтобы завершить свои полевые работы. Как долго растут растения, никто не знает.
По мере повышения температуры по всему миру хрупкие, холодолюбивые альпийские растения, цепляющиеся за вершины от Альп до Анд, подвергаются все большему риску. Эти медленно растущие многолетники прекрасно приспособлены к своим холодным, взорванным ветром вершинам. Поднимите высокую температуру, и растения могут медленно ползти вверх по склону к более прохладным возвышениям, если они существуют. Ударьте его слишком быстро или слишком далеко, и растения исчезнут.
Такие ученые, как Тэлбот, масштабируют пики и изучают растения по всему миру, чтобы понять влияние потепления на горные экосистемы. На вершинах гор средняя температура, как в Арктике и Антарктике, повышается вдвое быстрее, чем в среднем в мире. Это означает, что регионы, расположенные на большой высоте и в высоких широтах, быстрее и быстрее реагируют на изменение климата.
Харальд Паули, ботаник из Венского университета в Австрии, начал изучать это явление в европейских Альпах в начале 90-х годов. Используя исторические данные еще в 1835 году, Паули и его коллеги обнаружили, что потепление приводит к тому, что растения поднимаются на более высокие высоты со скоростью около фута в год. Этот вывод, наряду с отсутствием подробной информации о распределении видов в альпийской среде, привел Паули и других к запуску Глобальной исследовательской инициативы по наблюдению в альпийской среде (ГЛОРИЯ) в 2001 году.
Красота GLORIA заключается в ее стандартизированном, недорогом и низкотехнологичном процессе, говорит Дэн Фагре, эколог-геолог, работающий в США, который базируется в Национальном парке Глейшер и создал в 2003 году первую исследовательскую площадку GLORIA в Северной Америке. Ученые по всему миру теперь могут сравнивать записи данных, пересматривая пики каждые пять лет и вставляя результаты в центральную базу данных.
По словам Паули, новые сайты добавляются каждый год, но результаты требуют времени. Основополагающий объект, созданный Паули в 1994 году на горе Шранкогель в австрийских Альпах, только сейчас генерирует данные. В статье, опубликованной в журнале Global Change Biology в январе 2007 года, Паули и его коллеги зафиксировали 11-процентное увеличение за последние 10 лет числа видов, называемых богатством видов. Больше растений - это хорошо, правда? Не обязательно, по словам Паули.
Оказывается, новые виды были альпийскими пастбищами, которые двигались вверх по склону. В то же время все виды экстремальных нивалов, живущие в разбросанных по скалам и снегу высотах, сократились.
«Это был неожиданный сигнал, что очевидно, что продолжающееся потепление климата может нанести ущерб очень холодным видам животных», - говорит Паули. «[Увеличение видового богатства] - это начало процесса, который, как мы ожидаем, в конечном итоге приведет к сокращению альпийских зон жизни. По мере развития виды больше не выживут».
Почему мир должен беспокоиться об исчезновении нескольких полевых цветов на отдаленных вершинах гор? В Европе альпийская экосистема охватывает только 3 процента суши, но является домом для почти 20 процентов всех местных видов растений. Будет затронуто огромное количество видов.
«Потеря - это потеря. Навсегда», - говорит Паули. «Вы можете сохранить семена в семенных банках, но это не то же самое. Вы не можете сохранить целые экосистемы».
Он также указывает, что растительность не будет сдвигаться организованным образом, продиктованным контурными линиями; некоторые виды движутся вверх по склону намного быстрее, чем другие. Кроме того, по его словам, переход от установленных видов к новым захватчикам может дестабилизировать склоны, что приведет к усилению эрозии склонов и оползням.
Для Брэда Кардинала, эколога из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, потеря любого вида может иметь серьезные последствия для жизни на планете. В документе, опубликованном в Proceedings Национальной академии наук (PNAS) в ноябре, Кардинал и его коллеги рассмотрели 44 исследования, проведенные в течение двух десятилетий, которые моделировали вымирание, чтобы увидеть, как биоразнообразие влияет на продуктивность экосистемы.
Производительность - это термин, который ученые используют для описания фундаментального биологического процесса, при котором растения растут и производят больше растений. Кардинал говорит, что это может показаться не очень привлекательным, но этот процесс отвечает за выброс парниковых газов, таких как углекислый газ (CO2), из атмосферы и производство кислорода, продуктов питания, древесины и биотоплива, которые позволяют многим видам на планете в том числе людей, чтобы существовать.
Кардинал, наряду со многими в своей области, давно доказывал, что усилия по сохранению должны быть сосредоточены на наиболее продуктивных видах в экосистеме, а менее продуктивные виды можно игнорировать. Он был шокирован ключевой находкой своего анализа: виды не являются лишними.
На самом деле потеря видов резко влияет на продуктивность. «Поскольку виды вымирают из их естественной среды обитания, мы можем потерять 50 процентов видов, и это, вероятно, недооценка», - говорит он. «Я не думаю, что кто-то ожидал, что он будет таким большим. Это означает на 50 процентов меньшую производительность, на 50 процентов меньше кислорода, на 50 процентов меньше CO2, на 50 процентов меньше продуктов питания, древесины и биотоплива».
По словам Кардинала, важна не столько потеря определенного вида, сколько потеря биоразнообразия.
Недавние исследования изменения климата показали, что ученые переоценили способность естественной среды обитания удалять CO2 из атмосферы. Анализ, проведенный Cardinale, указывает на исчезновение растений как на причину «По мере того, как вы вызываете вымирание, леса, луга и тому подобное становятся намного хуже при выбросе CO2 из атмосферы», - говорит он. «У нас потенциально есть такая обратная связь: если изменение климата вызывает вымирание, вымирание ухудшает изменение климата».
Для Тэлбота, пробирающегося по округлым холмам из алевритового камня для создания первого участка GLORIA в североамериканской Арктике, чувство срочности часто трудно выдержать. «Во многом это скучная работа по мониторингу», - говорит он. Ему придется ждать три года, прежде чем он вернется, чтобы заменить батареи и загрузить данные с 16 маленьких термометров, которые он похоронил на месте.
Большие сливочные цветы горных авен ( Dryas octopetala ) и нежные пурпурные цветы бореальных гвоздик ( Dianthus repens ) могут быть не такими захватывающими, как многие более яркие и редкие виды, но Talbot понимает ценность даже этих скромных растений для глобальной сети. «Мы - небольшая часть всей картины», - говорит он. «Один сайт сам по себе мало что значит». Но заполнение белых пятен на карте GLORIA позволит ученым осознать изменения, происходящие в разных точках земного шара.
По словам Кардинала, исследования в области биоразнообразия все еще развиваются. Что ясно, так это то, что горные экосистемы могут дать представление о том, что ожидает остальную часть планеты при потеплении. «Это достаточно страшно, чтобы серьезно беспокоиться об этом», - говорит он. «Я не думаю, что нам нужно сохранять каждый вид, чтобы сохранить продуктивность планеты. Но в то же время, чтобы потерять 50 процентов всех видов, для человечества есть некоторые поразительные последствия, с которыми мы действительно не боролись. с. И мы должны начать бороться с ними ".
