Группа ученых из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и ETH Zurich создала карту биоразнообразия лесов по всему миру. Их данные, в сочетании с климатическими прогнозами, выявляют тенденции, которые могут поддержать усилия по сохранению и восстановлению экосистем.
Согласно последним данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций, леса покрывают чуть более 4 миллиардов гектаров поверхности Земли, что составляет примерно одну треть всей её территории. Леса обеспечивают множество преимуществ: они являются источником сырья, действуют как поглотители углерода, регулируют климат, защищают планету, служат домом для биоразнообразия и источником благополучия для людей.
Однако, как показывает последнее исследование, около 31% видов деревьев находятся под угрозой исчезновения. В связи с этим предпринимаются усилия по повышению устойчивости лесных экосистем. Но где происходят самые большие изменения? Какие регионы должны быть приоритетными для защиты? Какие породы деревьев наиболее устойчивы к изменениям климата?
Для ответа на эти вопросы ученые из EPFL и ETH Zurich объединили свои усилия. Их результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, предоставляют ключевые идеи политикам и специалистам по планированию, помогая направлять методы устойчивого управления лесами по всему миру.
В этом исследовании учёные объединили почти 26 миллионов наблюдений за деревьями с геопространственными данными о климате и почвенных условиях, а также с ограничениями географического рассеяния, которые содержат виды деревьев в пределах их естественных ареалов. «Мы хотели избежать ошибок прогнозирования, например, появления видов, которые, по прогнозам, будут обитать в данном месте просто потому, что климат был подходящим, хотя они и являются инвазивными», — объясняет Нина ван Тил, докторант ECEO.
Для своей выборки команда выбрала 10 590 наиболее распространённых из 73 000 известных видов деревьев на планете, исключив более редкие виды на данном этапе. «Мы включили деревья с 90 или более записанными наблюдениями — порог, выше которого наши прогнозные модели становятся достаточно надежными», — добавляет ван Тил.
«Это крупнейшее исследование такого рода с точки зрения масштаба и количества видов», — говорит Девис Туйа, доцент ECEO. «Наши результаты дают представление о биоразнообразии лесов по всей планете, а не только в регионах, которые уже хорошо задокументированы».
Ученые также использовали свои модели для прогнозирования распределения видов при различных климатических и температурных сценариях до 2100 года. «Прогнозирование будущего всегда сопряжено с неопределенностью, но само количество видов, которые мы включили в наши модели, дает нам представление о том, как биоразнообразие будет меняться в ответ на изменение климата», — добавляет Туйа.
Данные, собранные в виде карты, показывают невероятное разнообразие лесных экосистем по всему миру. Линии на картах обозначают виды со схожими характеристиками и генетическими связями. Каждый участок связан с уникальным набором пород и линий деревьев, что является результатом исторических и экологических факторов.
«Общие результаты соответствуют нашим ожиданиям», — говорит Лоик Пеллиссье, доцент кафедры экологических систем ETH Zurich. Используя карты, ученые могут рассчитать площадь обитания разных видов по всему миру. «Как и ожидалось, виды в бореальных лесах распространены на больших территориях», — объясняет Пеллиссье. «Но наши модели также показывают, что некоторые тропические деревья имеют очень широкий ареал, что связано с обнаружением гипердоминантных видов в бассейне Амазонки».
Управление лесами уже является сложной задачей. Но быстро меняющийся климат меняет потенциальные ареалы различных видов растений, что еще больше усложняет задачу. «Изменение климата влияет на видовой состав — в некоторых регионах климат может стать непригодным для более чем половины видов, которые в настоящее время там обитают, тогда как в других регионах многие новые виды могут найти подходящие места обитания в будущем», — говорит ван Тил.
Исследовательская группа использовала статистические модели для определения подходящих будущих ареалов для разных видов. «Наши карты ни в коем случае не являются законченным продуктом», — подчеркивает Туйа. «В будущем их необходимо будет доработать. Но они предоставляют жизненно важную информацию для сохранения и восстановления лесов и подчеркивают необходимость принятия конкретных мер по защите лесного биоразнообразия».
Исследование показывает, насколько уникальны лесные экосистемы по всему миру с точки зрения видового состава, истории землепользования и последствий изменения климата. «Результаты дают общую картину лесных экосистем по всей планете», — говорит Томас Кроутер, профессор ETH Zurich. «Данные можно объединить с местными наблюдениями и экспертными знаниями для поддержки усилий по сохранению и восстановлению». Списки местных пород деревьев уже добавлены в Restor, платформу данных, разработанную Crowther Lab.
