Как изменение климата повлияет на растения и животных? Этот вопрос давно волнует экологов. Многочисленные исследования показывают, что с повышением температуры деревья мигрируют на север и на возвышенности — туда, где прохладнее. Но в случае с растениями в США всё несколько иначе: учёные из Университета Пердью (Purdue University), Университета штата Северная Каролина (North Carolina State University) и Университета Теннесси (University of Tennessee) выяснили, что некоторые виды стремятся вовсе не к северу, а на запад — вероятно, в этом виноваты осадки, а не температура. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.
Сунлинь Фэй (Songlin Fei) и его коллеги проанализировали сведения о плотности популяции 86 видов деревьев, собранные в ходе Программы инвентаризации лесов Лесной службы США (United States Forest Service) за 1980—2015 годы. К тому моменту, когда они начинали это исследование, вышло уже множество работ о том, как на леса влияет повышение температур. Казалось бы, что нового можно узнать? Но учёные объясняют, что при глобальном потеплении изменением температуры дело не ограничится, изменится и характер выпадения осадков. За последние 30 лет среднегодовая температура на востоке США выросла на 0,16 градусов Цельсия, а больше всего — в северной части региона. За тот же период в центральной части страны стало выпадать больше осадков (среднегодовая сумма выросла на 150 мм), а на юго-востоке, напротив, начались засухи.
Кроме того, реакция на изменения климата может зависеть от тепловой устойчивости и других специфических черт — исследования показывают, что на протяжении позднего Четвертичного периода разные виды мигрировали в разных направлениях. Их продвижение сложно предсказать наперёд: одни учёные отмечали склонность растений двигаться к возвышенности, другие наблюдали противоположный эффект, некоторые и вовсе не могли обнаружить признаков миграции. Так что к моменту, когда Фэй сотоварищи начали работу, поле для исследований себя не исчерпало.
Анализ показал, что в период с 1980 по 2015 годы большинство видов мигрировали на север и на запад (55% и 65% соответственно) и только 2% — на восток. Быстрее всего центры численности сдвигались именно в западном направлении, со скоростью 15,4 километров за десять лет. Север отставал — 11 километров за десятилетие. Большинство западных «мигрантов» были цветковыми растениями, северных — голосеменными. По мнению исследователей, миграция цветковых растений может быть связана с увеличением количества осадков в центральной части США. С одной стороны, оно было не слишком значительным, и в этом регионе по-прежнему было суше, чем на востоке. С другой — этого хватило бы, чтобы устойчивые к засухе растения (а именно они активно распространялись в западном направлении) получили определённые преимущества.
Определённо объяснить увеличение численности деревьев в одних регионах и уменьшение в других довольно сложно, учитывая тот факт, что леса в США населены людьми. Многие исследователи считают, что они ещё восстанавливаются после масштабной вырубки 1920-х годов. Изменение распределения видов деревьев может быть следствием естественного процесса смены одного биоценоза другим в сочетании с деятельностью человека. Специалист по физиологии деревьев Леандер Лав-Андерегг (Leander Love-Anderegg) отмечает, что авторы не делают поспешных выводов. «Они указывают, что в восточной части США очень сложно отделить воздействие изменения климата от влияния старения леса или борьбы с огнём», — комментирует он.
И несмотря на то, что механизмы, которые стоят за миграцией, пока не до конца ясны, отслеживать её очень важно. «Мы живём в эпоху очень быстрого изменения экологии. Чтобы избежать самых радикальных и негативных последствий этих изменений — в частности, крупных лесных пожаров и нашествия жуков — мы все хотим иметь возможность предсказывать изменения заранее», — говорит Лав-Андерегг.