Согласно исследованию, поведенному биологами из Университета Кампинаса в штате Сан-Паулу, Бразилия, равновесие между хищниками и растительной добычей может быть нарушено будущим изменением климата.
Исследование описывает причины этого нарушения и показывает, что это может быть объяснено компонентами климата, которые изменятся в будущем, особенно температурой.
Как считают биологи, изменение климата может перераспределить силу экологических взаимодействий между хищником и добычей. Результаты показывают, что более высокие температуры и более стабильный климат с меньшей сезонной изменчивостью приводят к более интенсивному давлению хищников.
Усиление нестабильности климата, сопровождающее продолжающееся изменение климата, особенно в тропических регионах, приведет к общему снижению хищнического давления в тропиках. Напротив, в некоторых регионах умеренного климата давление хищников будет расти.
Такая реорганизация сил взаимодействия видов может иметь катастрофические последствия для экосистем, которые они предоставляют, таких как биологический контроль и круговорот питательных веществ.
Новое исследование было основано на данных, собранных для предыдущего исследования 2017 года.
Для проведения исследования использовали 2879 модельных гусениц из зеленого пластилина и проводили мониторинг в 31 месте по всему миру.
Пластилиновые гусеницы приклеивались к верхней стороне неповрежденных листьев растений высотой не более одного метра. На основе анализа следов нападения хищников, оставленных зубами, клювами, радулами или мандибулами и сохраненных в пластилине, исследователи выявили нападения шести групп хищников: птиц, ящериц, млекопитающих, членистоногих и брюхоногих (улиток или слизней).
В научной статье авторы подтвердили гипотезу о том, что сила биотического взаимодействия возрастает к экватору и уменьшается к полюсам. В исследовании сравнили данные о хищничестве и местоположении гусениц с текущими и будущими биоклиматическими данными, основанными на нескольких климатических моделях, которые предсказывают изменение климата от выбросов углекислого газа.
По словам специалистов, все существующие исследования о роли глобального изменения климата в отношении биотических взаимодействий носят теоретический характер. Это исследование является первым исследованием связи между биотическими взаимодействиями и изменением климата в глобальном масштабе на основе эмпирических данных.
Как считают ученые, это первый случай, когда кто-либо использовал нишевое моделирование для изучения биотических взаимодействий, поскольку этот метод был разработан для прогнозирования распределения видов.
Для нового исследования авторы извлекли набор биоклиматических переменных, затем они использовали метод моделирования структурными уравнениями для определения относительной значимости прямого и косвенного влияния абсолютной широты, высоты и местного климата на давление хищников.
По словам ученых, модели показали, что данные о хищничестве лучше всего объясняются температурными колебаниями.
Исследователи смогли предсказать перераспределение хищнического давления в глобальном масштабе для климатического сценария 2070 года.
На хищническое давление будет влиять как повышение температуры, прогнозируемое на 2070 год, так и температурная изменчивость, то есть явление резкого повышения и понижения температуры в некоторых экосистемах.
Полученные данные свидетельствуют о том, что по мере повышения температуры давление хищников будет умеренно усиливаться в умеренных регионах от Северной Америки до Азии. В Скандинавии рост хищнического давления будет наибольшим среди членистоногих.
Хищническое давление уменьшится в экваториальных регионах, включая экваториальную Африку, Юго-Восточную Азию, тропическую Южную Америку, Центральную Америку и Карибский бассейн.
Особенно пострадают Бразилия и Колумбия. Бразилия, возможно, будет наиболее пострадавшей страной в силу своего положения в тропиках и обширности тропических лесов Амазонки.
Как считают ученые, самое главное следствие простое. Если текущий климат влияет на текущее давление хищничества, можно ожидать, что изменение климата приведет к изменению давления хищничества. Изменение климата отражается не только изменениями в распределении видов, но и изменениями во взаимодействии между видами.
Снижение хищнического давления в тропиках может повлиять на урожайность тропических культур, а это, в свою очередь, увеличит риски для продовольственной безопасности вследствие снижения эффективности биологического контроля в районах, которые более уязвимы из-за изменения климата.
