Wpływ zmiany klimatu na rzadkie gatunki
W ramach projektu EVOLMARIN, finansowanego ze środków UE za pośrednictwem indywidualnego stypendium w ramach programu „Maria Skłodowska-Curie” oraz programu „Horyzont 2020”, zbadano związek pomiędzy tolerancją gatunków, ich plastycznością oraz zasięgiem geograficznym. Celem badaczy było bardziej niezawodne przewidywanie zdolności przetrwania zwierząt zmiennocieplnych (zimnokrwistych) żyjących w morzach na podstawie scenariuszy ocieplenia i zakwaszenia oceanów. Biolodzy morscy porównali zdolność do adaptacji międzypokoleniowej oraz szybkiej adaptacji u rzadkich i pospolitych gatunków żyjących na dnie morza w siedliskach przybrzeżnych, w szczególności u wieloszczetów (Polychaeta). Badacze stworzyli także model cech fizjologicznych i wydajności reprodukcyjnej gatunku w postaci wskaźnika określającego odpowiednie warunki siedliska. Naukowcy odkryli, że rzadkie gatunki są bardziej wrażliwe na nawet najmniejsze zmiany w otoczeniu niż gatunki pospolite, czyli tym samym są bardziej podatne na skutki zmiany klimatu. Jako że te rzadkie gatunki odgrywają kluczową rolę w ekosystemach charakteryzujących się wysoką różnorodnością biologiczną, ich reakcja na zmiany klimatu wpłynie na strukturę i funkcje przyszłych ekosystemów. Większa wrażliwość Wyniki prac wykazały, że ze względu na swoje cechy fizjologiczne rzadkie gatunki są bardziej wrażliwe na ocieplenie oceanów z powodu obniżonej tolerancji na wyższe temperatury. „Rzadkie gatunki nie były w stanie rozwijać się ani przetrwać do kolejnego pokolenia, gdy temperatura wody została podwyższona do wartości odpowiadającej prognozowanej temperaturze ocieplonych oceanów. To sugeruje, że międzypokoleniowe adaptacje fenotypowe czy szybka adaptacja nie pomogą w ich uratowaniu”, mówi badaczka dr Gloria Massamba N’Siala. Co ciekawe, gatunkom pospolitym udało się przetrwać przez kilka pokoleń we wszystkich scenariuszach. „Gatunki najczęściej reagowały na podwyższenie temperatury, podczas gdy obniżenie pH nie miało na nie żadnego wpływu – być może dlatego, że są przyzwyczajone do radzenia sobie z wahaniami pH w swoim naturalnym środowisku”, wyjaśnia dr Massamba N’Siala. Prognozy oparte na scenariuszach ocieplenia oceanów, w których pod uwagę wzięto granice fizjologicznej tolerancji termicznej gatunków oraz wydajność reprodukcyjną, wykazały ogólną poprawę warunków termicznych siedlisk odpowiednich dla wszystkich gatunków, zwłaszcza tych występujących na wyższych szerokościach geograficznych. „Z drugiej strony, według prognoz, niektóre rzadkie gatunki żyjące w położonych na południu obszarach ich potencjalnego zasięgu stracą siedliska o odpowiednich dla siebie warunkach termicznych”, zauważa dr Gloria Massamba N’Siala. Ponadto rzadkie gatunki zazwyczaj żyją w temperaturach optymalnych lub zbliżonych do optymalnych dla wydajności reprodukcyjnej. W związku z tym są bardziej zagrożone wymarciem, jeśli przez następne stulecia temperatura oceanów będzie nadal wzrastać. Jak mówi dr Massamba N’Siala: „Nawet niewielkie podwyższenie temperatury do wartości przekraczającej temperaturę optymalną dla rzadkich gatunków może doprowadzić do ich szybkiego zaniku, co z kolei doprowadzi do utraty różnorodności biologicznej mórz i oceanów”. Znaczenie ochrony ekosystemów Prace w ramach projektu EVOLMARIN wyraźnie wykazały większą wrażliwość rzadkich gatunków w scenariuszach ocieplenia oceanów. Pozwoliły też na mechanistyczne zrozumienie wzorców związanych z pospolitością i rzadkością występowania zwierząt zmiennocieplnych żyjących w morskich siedliskach przybrzeżnych. Ze względu na coraz większą liczbę dowodów wskazujących na duże znaczenie rzadkich gatunków we wspieraniu unikalnych funkcji ekosystemowych, ich zwiększona wrażliwość na ocieplenie oceanów stanowi zagrożenie dla integralności ekosystemów i usług ekosystemowych. Dzięki wzorcom reakcji na zmianę klimatu, odkrytym w projekcie EVOLMARIN, można określić nie tylko priorytetowe cele związane z ochroną różnorodności biologicznej, ale także regiony, w których zmiana temperatury oceanów będzie najbardziej odczuwalna. „Reakcje na zmianę klimatu mogą być złożone i różnorodne, niemożliwe jest też zbadanie każdego gatunku. Dodatkowo każde podejście badawcze ma swoje ograniczenia. Dlatego kluczowe jest, aby przedstawiać dowody dotyczące wzorców reakcji na globalne zmiany klimatu zebrane podczas badań. Takie dane mogą pomóc w podejmowaniu decyzji dotyczących ochrony różnorodności biologicznej”, podsumowuje dr Massamba N’Siala.
Słowa kluczowe
EVOLMARIN, gatunek, ocean, różnorodność biologiczna, globalna zmiana klimatu, plastyczność