Глобальне потепління створює умови для появи небезпечних водних рослин, які раніше не виживали в прохолодних північних водах.
Євразійський водяний мільфойл / © invasivespeciesinfo.gov
Інвазивний євразійський водяний мільфойл, що здатен відновитися з одного уламка, поступово завойовує нові території. Науковці виявили, що через кліматичні зміни природний захист північних водойм слабшає.
Про це повідомляє earth.com.
Більшість рослин гине від пошкоджень, розриваючись на частини. Однак існує один вид, який поводиться зовсім інакше: кожна відокремлена частина може дрейфувати водою, пустити коріння та розвинутися в нову рослину. Саме ця здатність допомогла цьому інвазивному підводному виду поширитися в численних водоймах південного Квебеку (Канада).
Довгий час його розвиток обмежувався холодним кліматом. Північні озера довше залишалися під льодом, а коротке літо не дозволяло рослині закріпитися. Проте нові прогнози вказують на поступове ослаблення цього природного бар’єра.
Водночас дослідники ідентифікували водойми, які найближчим часом можуть стати найбільш уразливими.
Євразійський водяний мільфойл — рослина, що потребує уваги
Йдеться про євразійський водяний мільфойл (Myriophyllum spicatum). Протягом багатьох років ця рослина поступово колонізувала річки та озера, формуючи густі підводні зарості. Ці щільні скупчення створюють проблеми: вони блокують доступ сонячного світла, витісняють місцеві види та зменшують вміст кисню у воді внаслідок розкладання. Цікаво, що навіть після знищення рослина легко відновлюється з залишків.
Наукову групу очолила біологиня Грейс Федірчук з Університету Квебеку в Рімуські (UQAR). Її дослідження мало на меті визначити ареал поширення рослини та території, які можуть бути наступними. Для цього команда розпочала розробку прогнозної моделі її майбутнього розселення.
Підвищення температури на Півночі
Тривалий час несприятливі погодні умови ефективно стримували експансію рослини. Північні озера зберігали крижаний покрив навіть у теплу пору року та рідко досягали температур, необхідних для її розвитку.
Однак зміни клімату починають змінювати цю ситуацію. З підвищенням середніх температур водойми, які раніше залишалися прохолодними майже до середини літа, тепер прогріваються швидше і довше зберігають тепло. Це явище спостерігається не лише у Квебеку.
Раніше вчені вже висловлювали припущення, що теплолюбні водні рослини будуть мігрувати в напрямку полюсів зі зростанням температури клімату та заселятимуть нові придатні для життя території.
Водяний мільфойл розширить свій ареал на Північ
Для прогнозування подальшого поширення рослини дослідники використали тисячі записів про водойми, де вона була присутня або відсутня. До кожного набору даних було включено понад 20 локальних показників — температуру, рівень опадів, розмір водойми та щільність населення довкола неї.
Алгоритм аналізував умови, що сприяють поширенню виду, а також оцінював ймовірність його появи в інших озерах. Зрештою, модель було застосовано до приблизно 12 тисяч водозбірних басейнів Квебеку.
Науковці розробили шість сценаріїв розвитку подій з різними прогнозами щодо зміни температури та чисельності населення до 2100 року.
Точність подібних прогнозів безпосередньо залежить від якості вхідних даних. Попередні дослідження демонстрували, що температура води та рівень людської активності біля водойм є одними з найважливіших чинників поширення рослини.
Під час дослідження виявилася цікава закономірність. Модель перевірялася в трьох конфігураціях: використовуючи дані виключно з Квебеку, інформацію з усієї Північної Америки та дані з природного європейського ареалу рослини. Порівняння результатів показало, що найточнішим був саме локальний підхід, причому перевага була суттєвою.
Модель, розроблена на основі даних з Квебеку, продемонструвала значно вищу точність порівняно з моделями, що використовували набагато більші обсяги інформації. Це дозволило зробити важливий висновок. Вид, що колонізує нові території, не завжди поводиться так само, як у місцях свого тривалого існування. Саме периферійні зони поширення допомогли «навчити» модель.
Аналіз факторів найбільшого впливу виявив один особливо значущий висновок. Найважливішими параметрами стали максимальна температура прогрівання водойми та тривалість її збереження. Наступними за важливістю були кількість опадів та здатність водойм накопичувати воду.
Окремо виділився людський фактор — щільність населення навколо озер. Чим більше людей проживає поруч, тим більше з’являється причалів, місць для спуску човнів та іншого водного транспорту. Саме так бур’ян «мандрує» між озерами. Достатньо лише одного уламка стебла.
Частини рослини можуть чіплятися до гвинтів човнів або причепів, переноситися суходолом та закріплюватися в нових водоймах. Попередні моделі вже демонстрували зв’язок між поширенням рослини, переміщенням човнів та розвитком дорожньої мережі.
Мапа розповсюдження рослини
За сценаріїв з найвищими темпами потепління, територія потенційного поширення рослини може зрости майже вп’ятеро, охопивши водойми, які раніше були для неї недоступні. Найбільші ризики прогнозуються у двох регіонах: на заході Квебеку та вздовж річки Святого Лаврентія.
Дослідники наголошують, що такий розподіл не є випадковим. Саме тут спостерігається збіг двох ключових чинників — підвищення температури та висока людська активність. Саме ці два фактори модель визначила як найважливіші для вразливості озер до вторгнення.
Практичні кроки для протидії рослині
До проведення цього дослідження не існувало повної картини того, як євразійський водяний мільфойл може поширюватися у Квебеку за умов потепління клімату. Тепер така модель розроблена, і вона підтвердила, що локальні дані надають точніші результати для прогнозування поширення виду.
Це відкриває нові можливості для управління ситуацією. Замість боротьби з рослиною після її появи, можна завчасно визначати ризики та намагатися запобігти її укоріненню. Профілактика завжди була найбільш економним методом боротьби з інвазивними водними видами, а точніші прогнози роблять це завдання більш реалістичним.
Холод, який тривалий час захищав північні озера Квебеку, поступово відступає, що означає можливість значно точніше передбачити, куди рослина може поширитися далі.
Варто зазначити, що хоча зараження людей хворобами від рослин трапляється рідко через суттєві біологічні відмінності, а також через базові бар’єри людського імунітету (структура клітин та температура тіла), існують винятки. Зазвичай вони стосуються осіб з критично ослабленим імунітетом або тих, хто має професійний контакт з великими дозами патогенів. Приклади включають грибок Chondrostereum purpureum, що спричиняє абсцеси в трахеї, та бактерії Pantoea agglomerans, Burkholderia або Pseudomonas aeruginosa, які можуть призводити до серйозних уражень легень та крові. Також у людському організмі виявляли РНК рослинних вірусів, але прямі докази їхньої патогенності для нас наразі відсутні. Науковці попереджають, що через глобальне потепління патогени можуть адаптуватися до вищих температур, тому пов’язані з цим ризики потребують подальшого вивчення.