В исследовании, опубликованном на этой неделе в журнале PLOS ONE, исследователи использовали новые высокопроизводительные вычислительные методы и исчерпывающие данные о распределении тысяч видов, чтобы составить карту угрозы, которую изменение климата представляет для птиц, млекопитающих и земноводных в Западном полушарии. Они обнаружили, что, хотя арктические районы испытали самое быстрое потепление на сегодняшний день, связанные с климатом угрозы биоразнообразию бассейна Амазонки затмят угрозы в других регионах к 2100 году.«Эти результаты предполагают, что тропические виды, вероятно, будут одними из наиболее уязвимых к изменению климата», — сказал соавтор Джошуа Лоулер, доцент кафедры экологических и лесных наук Вашингтонского университета. «Хотя мы знаем, что многие из этих видов ограничены относительно узкими климатическими диапазонами, объединение этой информации с подробными картами того, где и как наиболее быстро меняется климат, дает гораздо более четкую картину того, где угрозы наиболее велики».Исследователи использовали высокопроизводительные компьютеры для поиска и классификации миллионов изображений, подходы, аналогичные тем, которые используются в программах распознавания лиц или отпечатков пальцев.
Это позволило им проанализировать миллионы пикселей, представляющих будущий климат в разных местах, чтобы найти места, соответствующие текущему климатическому отпечатку каждого сайта.Затем исследователи могли оценить фактическое расстояние и скорость, которые потребуются животному, чтобы рассредоточиться по ландшафту, чтобы оставаться в пределах своей климатической устойчивости и выжить в условиях изменения климата.Например, ядовитая лягушка-дротик Амазонки с желтыми полосами, по прогнозам, должна будет переместиться на несколько сотен километров к юго-западу, потому что большая часть ее ареала, вероятно, станет непригодной для жизни этого вида.
Несколько других видов земноводных в этом регионе демонстрируют похожие модели передвижения.Включив данные о климатической устойчивости отдельных видов, исследователи смогли уточнить свои первоначальные оценки распространения, основываясь только на изменении климата. Эта комбинация климатических данных и биологических данных показала, что, хотя полярные регионы в настоящее время испытывают самые большие изменения климата, виды в бассейне Амазонки сталкиваются с наибольшей угрозой из-за узкого диапазона условий, которые они могут переносить, и большего расстояния до более прохладной среды обитания, которая может служат климатическими убежищами.По мере изменения климата в ближайшие десятилетия такая информация о «скорости изменения климата» может помочь предсказать, какие виды могут адаптироваться на месте к новым климатическим условиям, рассредоточиться и обосноваться в районах с новым подходящим климатом или столкнуться с перспективой исчезновения.
Предыдущие исследования основывались на оценке скорости только на измерениях климата в окрестностях участка, а не на поиске совпадений на больших территориях, поэтому они менее значимы для животных, которые могут перемещаться на большие расстояния.«Это исследование является первым случаем, когда ученые смогли точно оценить скорость изменения климата для тысяч видов на целых континентах», — сказал ведущий автор Карлос Кэрролл, эколог из Центра исследований охраны природы Кламат в Орлеане, Калифорния. «Даже когда правительства усиливают свои обязательства по сокращению выбросов парниковых газов в будущем, эта информация может помочь специалистам по планированию определить климатические убежища, сохранение которых снизило бы потерю видов в результате изменения климата, которое уже заблокировано системой из-за прошлых выбросов».