تیمی از زیست‌شناسان دانشگاه براون اخیراً به منظور فهم تأثیر تغییرات آب و هوایی بر گونه‌های گیاهی در مناطق کوهستانی گرمسیری فعالیت کرده‌اند.
پژوهشگران دریافتند که حتی تغییرات جزئی در دما و رطوبت می‌تواند تأثیرات قابل‌توجهی داشته باشد و بقای گیاهان و اکوسیستم‌هایی که از آنها پشتیبانی می‌کنند را تهدید کند.
گیاهان در کوهستان‌های گرمسیری
امیلی هولنبک که این پژوهش را در زمان دریافت دکترای خود در رشته زیست‌شناسی بوم‌شناسی و تکاملی از دانشگاه براون انجام داده است، آزمایشات گسترده‌ای را در منطقه کوهستانی مونته‌ورده در کاستاریکا به انجام رساند.
این پژوهش نشان داد که تغییرات کوچک در شرایط آب و هوایی به طور چشمگیری بقای گونه‌های اپی‌فیت را تحت تأثیر قرار می‌دهد و نگرانی‌ها در مورد انقراض‌های گسترده ناشی از تغییرات آب و هوایی در این مناطق را تقویت می‌کند.
هولنبک که نسبت به تأثیر تغییرات آب و هوایی بر جنگل‌های گرمسیری علاقه‌مند است، پنج سال را صرف مستندسازی رخدادهای گونه‌های اپی‌فیت در سه کوهستان در کاستاریکا و پاناما کرده است.
گیاهان گرمسیری در تلاش برای بقا
در یکی از کوه‌ها، او گونه‌های گیاهی را به سایت‌های مختلفی با ارتفاع، دما و خشکی متفاوت منتقل کرد و تأثیرات را بر روی گیاهان مشاهده کرد.
این مطالعه که در نشریه Nature Communications منتشر شده است، نشان داد که بیشتر گونه‌های اپی‌فیت خارج از محدوده‌های آب و هوایی بومی خود با مشکل بقا مواجه هستند. این پژوهش نشان‌دهنده خطرات بیشتر انقراض ناشی از تغییرات آب و هوایی در اکوسیستم‌های کوهستانی گرمسیری است.
جهان طبیعی در حال تغییر است
“برای افرادی که در اینجا زندگی می‌کنند، حتی کسانی که زیست‌شناس نیستند، واضح است که جهان طبیعی طی 20 یا 30 سال گذشته به طرق چشمگیری در پاسخ به تغییرات آب و هوایی تغییر کرده است”، گفت هولنبک که اکنون رئیس انجمن حفاظت از مونته‌ورده، یک سازمان غیرانتفاعی کاستاریکایی متمرکز بر حفظ اکوسیستم‌های گرمسیری است.
“احساس کردم انجام یک مطالعه علمی بسیار خاص و دقیق برای فراهم کردن زمینه و شواهد برای حمایت از آنچه می‌بینیم، بسیار مهم است.”
خطرات انقراض به خوبی درک نشده‌اند
یکی از نویسندگان مطالعه، دوو ساکس، استاد زیست‌شناسی بوم‌شناسی، تکاملی و زیست‌سازمانی در دانشگاه براون است که به عنوان مشاور پایان‌نامه هولنبک خدمت کرده است.
پروفسور ساکس خاطرنشان کرد که اگرچه خطرات انقراض ناشی از تغییرات آب و هوایی به خوبی شناخته شده است، اما جزئیات این دینامیک‌ها به‌ویژه در مناطق کوهستانی گرمسیری که میزبان برخی از متنوع‌ترین اکوسیستم‌های جهان هستند، کمتر درک شده است.
به گفته ساکس، بیشتر برآوردهای خطر انقراض بر اساس مدل‌های آماری است که شرایط آب و هوایی فعلی را در نظر می‌گیرند و اینکه آیا این شرایط در آینده در نزدیکی وجود خواهند داشت یا خیر.
گیاهان گرمسیری مستند نشده
مدل‌های آماری در مناطقی مانند ایالات متحده و اروپا که توزیع گونه‌ها به خوبی مستند شده است، به خوبی کار می‌کنند، اما در محیط‌های گرمسیری با توزیع گونه‌های کمتر مستند شده و سطوح تحمل نامشخص به شرایط جدید، کارایی کمتری دارند.
“رشته نمی‌داند که خطر انقراض به گیاهان گرمسیری چقدر بد باشد تحت سطوح مختلف تغییرات آب و هوایی”، ساکس گفت. این مطالعه به طور مستقیم به این محدودیت‌ها برای اپی‌فیت‌های گرمسیری در کوهستان‌های کاستاریکا و پاناما می‌پردازد که نیازمند مقدار زیادی کار است.
گیاهان قابل انطباق همچنان آسیب‌پذیر هستند
هولنبک و دستیاران پژوهشی دانشگاه براون حدود 70 گونه اپی‌فیت را در سه رشته کوه بررسی کردند و حدود 1500 گیاه منفرد را به ارتفاعات و اقلیم‌های مختلف منتقل کردند. گیاهان هر سه ماه یک بار طی سه سال پایش شدند.
“ما دریافتیم که این گونه‌ها واقعاً به تغییرات کوچک در شرایط آب و هوایی به همان اندازه که ترسیده شده است، حساس هستند و برخی آزمایشات کوچکتر قبلی در گذشته یافته‌اند”، ساکس گفت. حتی گیاهان قابل انطباق‌تر از آنچه انتظار می‌رفت بدتر عمل کردند و آسیب‌پذیری آنها را برجسته کردند.
نقطه عطف برای گیاهان گرمسیری
این مطالعه همچنین نتایج بسیار متفاوتی را بر اساس سناریوهای دمایی پیش‌بینی شده تا سال 2100 نشان می‌دهد. در یک سناریوی کم انتشار (1.5 درجه سانتیگراد بالاتر از سطح پیش‌صنعتی)، بیشتر گونه‌های گیاهی مورد مطالعه زنده خواهند ماند.
اما تحت یک سناریوی انتشار متوسط بالا (3.2 درجه سانتیگراد بالاتر از سطح پیش‌صنعتی)، 5% تا 36% از گونه‌ها ممکن است در منطقه منقرض شوند و 10% تا 55% در کوهستان خاص مورد مطالعه ناپدید شوند.
“این کمی نگران‌کننده است که چقدر به یک آستانه یا نقطه عطف نزدیک هستیم برای این گونه‌های گرمسیری”، ساکس گفت و اشاره کرد که دمای سطح زمین از زمان پیش‌صنعتی یک درجه سانتیگراد افزایش یافته است.
“از یک طرف، این به ما امید می‌دهد اگر واقعاً بتوانیم تغییرات آب و هوایی را به طور چشمگیری کند کنیم، اما از طرف دیگر نشان می‌دهد که چقدر کمی گرم شدن اضافی برای منجر شدن به انقراضات بزرگ که ترسیده‌ایم ممکن است رخ دهد، نیاز است.”
تأثیرات متوالی انقراض گیاهان
پروفسور ساکس اضافه کرد که با گرم شدن متوسط، یک سوم از همه اپی‌فیت‌ها تا پایان قرن از دست خواهد رفت، که منجر به اثرات غیرقابل پیش‌بینی و گسترده بر اکوسیستم و اقتصاد محلی خواهد شد.
هولنبک که در کاستاریکا زندگی می‌کند و به تدریس علم و مدیریت بورس‌های پژوهشی مشغول است، اپی‌فیت‌ها را به عنوان “قناری‌ها در معدن زغال‌سنگ” برای جنگل‌های گرمسیری توصیف کرد.
“دریافت این سطح از داده‌های دقیق مستلزم مقدار حیرت‌آوری از کار میدانی در طول زمان طولانی بود و به حدود 70 گونه گیاهی اعمال می‌شود”، او گفت. “اما این پژوهش تنها سطحی از تأثیر تغییرات آب و هوایی بر گونه‌های مختلف را خراش می‌دهد.”
این پژوهش گسترده نیاز فوری به پرداختن به تغییرات آب و هوایی برای حفاظت از اکوسیستم‌های گرمسیری آسیب‌پذیر و گونه‌های متعددی که از آنها پشتیبانی می‌کنند را برجسته می‌کند.
