Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Amerykańscy badacze opisali w czasopiśmie „Global Change Biology” swoje obserwacje dotyczące zmian w występowaniu gatunków u wybrzeży Oceanu Atlantyckiego, na Florydzie i na północnych obszarach od niej. Jak się okazało, pomimo ochłodzenia z ostatnich miesięcy, wiele tropikalnych zwierząt i roślin rozszerzyło zakres swojego występowania.

Niektóre z nich – jak żółwie morskiej czy manaty karaibskie (wodny ssak z rzędu brzegowców, czyli tzw. syren) – są całkiem mile widziane. Nie można tego jednak powiedzieć o pytonie birmiańskim, centkowanym wężu osiągającym rozmiary do 5 metrów długości, który jak dotąd zamieszkiwał tylko podmokłe tereny Parku Narodowego Everglades na Florydzie. Na ocieplających się terenach najszybciej pojawiają się owady, takie jak uciążliwe i przenoszące choroby komary, czy chrząszcze i korniki, które stanowią duże zagrożenie dla lokalnych gatunków drzew.

Zdaniem naukowców, główną przyczyną tych zjawisk jest zmiana warunków pogodowych zimą, dlatego swoje badania skupili na tym obszarze, gdzie przeobrażenia są najbardziej ewidentne – w strefie przejściowej, na północ od której każdej zimy występują trwałe zamrożenia. Dla wielu gatunków jest to bariera nie do przebycia, bowiem wyewoluowały w bardziej stabilnych warunkach. Dla przykładu, wiele tropikalnych owadów nie jest w stanie przeżyć zimowych mrozów.

– Większość organizmów, gdy zamarza, po prostu ginie – opowiada Caroline Williams, profesor biologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, współautorska badań. – Nawroty zimna zdarzają się w Teksasie raz na 30, 50 a nawet 100 lat i kiedy to nastąpi, widać ogromny wzrost śmiertelności wśród tropikalnych gatunków oraz ich wyraźne wycofanie w cieplejsze, południowe tereny. Kiedy jednak z czasem okresy bez mrozu stają się dłuższe, gatunki te zdobywają coraz dalsze przyczółki, rośnie ich populacja, a może nawet dostosowują się ewolucyjne do bardziej umiarkowanych warunków, co powoli im na tolerancję mroźnych warunków w przyszłości.

Badania były prowadzone przez 16 badaczy, a ich organizację nadzorowała amerykańska agencja zajmująca się naukami o Ziemi – U.S Geological Survey na obszarze ośmiu południowych stanów, których obszar mieści się w strefie podzwrotnikowej – Floryda, Alabama, Mississippi, Luizjana, Teksas, Nowy Meksyk, Arizona i Kalifornia. Badano między innymi warunki meteorologiczne – średnią temperaturę, temperaturę zimą i częstotliwość występowania znaczących ochłodzeń w okresie od 1948 roku, zarówno średnio dla całego terenu jak i lokalnie. Odnotowano stopniowy wzrost temperatury na przestrzeni lat, a przede wszystkim ocieplenie się zim, w tym wyższe temperatury minimalne i mniejszą liczbę dni z temperaturą poniżej zera, czy raczej jak wolą Amerykanie używający innego systemu oznaczania temperatury – poniżej temperatury zamarzania.

W wyniku obserwacji zachowań zwierząt i roślin zauważono, że cały szereg gatunków tropikalnych, do których należały owady, ryby, gady, ssaki wodne, a także trawy, krzewy i drzewa, rozszerzają zasięg występowania na północ. Pośród nich są zarówno rodzime gatunki lokalne, takie jak lasy namorzynowe (przybrzeżna formacja roślin wodnych, zależna od ciepłych prądów morskich) czy też ryby z rodziny żuchwiakowatych. Są tam też jednak gatunki inwazyjne, takie jak pyton Birmiański, rzekotka kubańska, pieprz brazylijski, czy kolczatek orzęsiony – pochodzący z Afryki gatunek trawy, który zajmuje półpustynne tereny. Gatunki tropikalne rozszerzające swój zasięg na północ mogą mieć negatywny wpływ na stabilność funkcjonującego tam ekosystemu. Wyparcie lokalnych roślin i zwierząt może bezpośrednio wpłynąć także na życie osiadłych tam ludzi. Dotknie to ludzi utrzymujących się z produkcji żywności, co będzie miało przełożenie na całą populację. Ale może wpłynąć też na zachowanie i zwyczaje ludzi, którzy spędzają czas na rekreacji poza miastem, na przykład łowiąc ryby czy spacerując po terenach zielonych.

– Nie spodziewamy się, żeby miał to być ciągły proces – tłumaczy dalej dr Michael Osland, ekolog z USGS i główny autor badań. – Może będzie jeszcze dalszy postęp na północ, ale potem nastąpi odbicie związane z występowaniem bardzo mroźnych warunków, tak jak miało to miejsce niedawno w Teksasie [niespodziewana zima w lutym 2021 roku doprowadziła do paraliżu dużej części stanu i kryzysu energetycznego]. Do końca tego stulecie spodziewamy się jednak tropikalizacji tych terenów.

Źródło badań: Michael J. Osland et al, Tropicalization of temperate ecosystems in North America: The northward range expansion of tropical organisms in response to warming winter temperatures, Global Change Biology (2021). DOI: 10.1111/gcb.15563

Opracowano na podstawie materiału przygotowanego przez Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley, opublikowanego na portalu Phys.org