Из-за изменений климата чужеродных видов организмов в разных регионах России станет больше

Российские биологи разработали математические модели, чтобы оценить будущее расширение ареалов чужеродных организмов на территории нашей страны под влиянием климатических изменений. Оказалось, что к концу XXI века скорость распространения границ их обитания достигнет 28-42 км за 10 лет. В XX веке эта скорость составляла чуть более 6 км за 10 лет. Сильнее всего расширят свои ареалы пресноводные и околоводные организмы. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, представлены на конференции «Климат-2023».

В последние годы во всем мире активизировались исследования, посвященные глобальному изменению климата и тому, как него реагируют различные виды живых организмов. Недавний анализ больших массивов данных показал, что за XX век границы ареалов распространения 1700 видов организмов Северного полушария смещались со скоростью 6,1 км за 10 лет на север из-за повышения температуры на 0,74 °C за столетие. Ученые предполагают , что дальнейшие прогнозируемые изменения климата приведут к еще большим сдвигам границ распространения видов. Следовательно, во многих регионах появятся новые инвазионные и чужеродные организмы, которые поменяют экосистемы этих регионов и вызовут экономический ущерб.

В новом исследовании биологи из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (Москва) использовали математическое моделирование, чтобы оценить динамику будущего изменения ареалов чужеродных видов Северного полушария в условиях глобальных климатических изменений. В этой работе исследователи сделали акцент на ареалах 100 самых опасных инвазионных видов нашей страны. В их число входят, например, борщевик Сосновского, карась серебряный, американская норка, ондатра и др. Ученые использовали 7 различных методов для разработки своих математических моделей распространения видов как в современных (1970-2000 гг.), так и в будущих климатических условиях. За основу своих моделей биологи взяли разработанные ранее глобальные климатические модели (GCM) шестой фазы, одобренной Межправительственной группой экспертов по изменению климат (IPCC 2021).

Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».

В результате исследователи спрогнозировали изменения ареалов чужеродных видов для 4 периодов: 2021-2040, 2041-2060, 2061-2080 и 2081-2100 гг. Ученые установили, что ареалы всех исследованных видов из топ-100 самых опасных инвазий расширятся по мере потепления климата. Биологи впервые показали, что, в отличие от общеизвестных закономерностей сдвига ареала видов на север в Северном полушарии, в Северной Евразии основной сдвиг видового ареала происходит в северо-восточном направлении: для многих видов сдвиг центроида (центра масс) фигур их ареала оказался в два раза больше по долготе, чем по широте.

«Наши модели показали, что потепление в XXI веке на 2° C приведет к сдвигу центров масс ареалов исследованных видов позвоночных и беспозвоночных животных на север со скоростью от 28 до 42 км за 10 лет. То есть скорость распространения видов живых организмов, в том числе чужеродных, существенно возрастет», — рассказывает руководитель проекта РНФ Варос Петросян, доктор биологических наук, главный научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН.

Авторы исследования также показали, что диапазон и характер изменений среды обитания в будущем будут неодинаковы для разных экологических групп организмов. Согласно их математическим моделям сильнее всего расширять свои ареалы к 2100 году пресноводные и околоводные организмы. Известно, что виды из этих экологических групп расширяют свой ареал при минимальной потере прежних мест обитания. При этом наименьшего распространения в будущем следует ожидать от морских видов. Промежуточное положение занимают наземные виды живых организмов.