Dlaczego niektóre populacje drzew przeżywają susze, podczas gdy liczebność innych spada?
Susze wywoływane zmianami klimatu zaburzają populacje drzew i rozkład gatunków drzew na całym świecie. Przewiduje się, że wzrost temperatury na świecie ukierunkuje gatunki drzew biegunowo i sprawi, że będą rosły wyżej, podążając za warunkami klimatycznymi, do jakich są przystosowane. Tym samym należy się spodziewać, że gatunki na tylnych obrzeżach obszaru występowania populacji zostaną przetrzebione i, w skali regionalnej, wyginą, gdyż są to tereny najbardziej podatne na susze. Choć przewidywania te znajdują uzasadnienie w literaturze, istnieją też dowody na zachowanie ciągłości populacji na obrzeżach jej areału. Projekt PERS-RELICT-CLIM skupiał się w szczególności na populacjach reliktowych. Są one najbardziej zjawiskowym przykładem zachowania ciągłości populacji na obszarach, gdzie populacje zostają geograficznie odizolowane w skrajnych warunkach klimatycznych, znacząco bardziej suchych niż te, które normalnie tolerowane są przez tworzące je gatunki. Podejście terenowe, molekularne i modelowe Finansowany przez UE projekt PERS-RELICT-CLIM został powołany do życia w celu stworzenia ram dla projektowania i analizy wyników badań nad gatunkami tworzącymi tylne obrzeża obszaru występowania populacji. Projekt miał także za zadanie wykazać, w jaki sposób taka analiza może poprawić stan wiedzy o odpowiedzi gatunków zamieszkujących te obszary na suszę. Czerpiąc z informacji o siedliskach, funkcjach, genach i demografii, badacze opracowali odpowiednie ramy metodologiczne. Badania przeprowadzono na tylnych obrzeżach zasięgu europejskiej populacji buku zwyczajnego (Fagus sylvatica L.), gatunku mającego ekologicznie duże znaczenie, który jednocześnie jest także bardzo podatny na susze. Badania prowadzone w terenie miały na celu ocenę wpływu nasilonej częstotliwości występowania susz na odpowiedź demograficzną populacji oraz stan fizjologii drzew, a także ocenę wpływu warunków mikroklimatycznych na przetrwanie populacji. Zespół zbadał również, czy fragmentacja habitatu skutkowała izolacją genetyczną i utratą różnorodności genetycznej, oceniając konsekwencje takiego zjawiska i jego wpływ na przyszłą depopulację. W ramach podejścia modelowego sprawdzono dynamikę wzrostu drzew przy różnych scenariuszach rozwoju zmian klimatycznych, wykorzystując w tym celu złożoną sieć danych dendroekologicznych z całej Europy. Wstępne wyniki wskazują na wyższą, niż oczekiwana, odporność na susze u populacji geograficznie odizolowanych i umiejscowionych w siedliskach najbardziej narażonych na susze. Jednocześnie naukowcy odkryli, że nawracające susze miały silniejszy wpływ na centralne regiony obszaru występowania populacji. Koordynator projektu, prof. Alistair Jump, tak podsumowuje otrzymane wyniki: „Nasz projekt silnie obnaża potrzebę oceny depopulacji z innej perspektywy i przy wykorzystaniu lepszej metodologii. Zaproponowane przez nas ramy mają duży potencjał i mogą poprawić prognostykę i zrozumienie dynamiki interakcji gatunków na tylnych obrzeżach areału populacji”. Empiryczne dowody zebrane w ramach projektu sugerują, że dynamikę interakcji zachodzących na tylnych obrzeżach zasięgu populacji określają złożone ekologiczne i ewolucyjne czynniki. Co więcej ten dynamiczny układ nie zawsze reaguje zgodnie z przewidywaniami o konsekwencjach ocieplania klimatu. Zwiększając zasięg Wyniki projektu PERS-RELICT-CLIM znajdą zapewne zastosowanie w wielu dyscyplinach, od ekologii populacyjnej po genetykę populacyjną i biogeografię. Informacje zebrane dzięki projektowi przyczynią się do poprawy zrozumienia wpływu zmian klimatycznych na rozkład gatunków na tylnych obrzeżach areału populacji, pomagając tym samym przewidywać konsekwencje płynące z ekstynkcji na poziomie regionalnym i kaskad troficznych (interakcji w łańcuchu pokarmowym), a także ich wpływ na dynamikę obiegu węgla i wody. Jeden z badaczy pracujących przy projekcie, dr Albert Vilà-Cabrera, podsumowuje: „Zaproponowane ramy i pozyskane przez nas informacje mogą potencjalnie zwiększyć przewidywalność wpływu zmian klimatu na wiele taksonów i ekosystemów. Można je wykorzystać na potrzeby optymalizacji strategii ochronnych mających na celu utrzymanie funkcji i usług świadczonych przez populacje z tylnych obrzeży na rzecz społeczności ludzkich, jakimi są regulacja obiegu wody i składników odżywczych, a także siedliska warunkujące różnorodność biologiczną”. Oczekuje się, że czynniki takie, jak zmiany sposobu użytkowania gruntów lub inwazje biologiczne, mogłyby zostać włączone w ramy opracowane przez badaczy projektu PERS-RELICT-CLIM. Ostatecznie, połączenie podejścia terenowego z metodologią odczytu na odległość również mogłoby pomóc zrozumieć dynamikę interakcji zachodzących na obrzeżach obszaru występowania populacji oraz poprawić prognostykę.
Słowa kluczowe
PERS-RELICT-CLIM, drzewa, gatunki, zmiana klimatu, adaptacja, ewolucja, obrzeża, ekologia, konserwacja, populacja, susza, odporność