Ученые пытаются лучше предсказать, как утрата биоразнообразия повлияет на экосистемы – насколько хорошо они функционируют и предоставляют услуги, в которых мы все нуждаемся, – особенно в условиях стресса, связанного с изменением климата. Новаторские исследования Института исследования природных ресурсов позволили лучше понять воздействие на биоразнообразие.
Лимнолог из Института исследований природных ресурсов Дулута Университета Миннесоты Крис Филструп является ведущим автором статьи, опубликованной в журнале Ecology Letters в этом месяце, в которой говорится, что видовое богатство – количество различных видов в данном экологическом сообществе – не единственное и не обязательно лучший способ измерения воздействия биоразнообразия на экосистемы. Более надежным показателем того, насколько хорошо функционирует экосистема, является то, насколько равномерно распределены виды.
Например, в исследовании Филструпа водорослей в озерах он смотрел, есть ли у нескольких видов примерно одинаковое количество особей в сообществе, независимо от количества разных видов. Легко понять, что наличие одинакового количества видов в сообществе – это хорошо.
Что неожиданно, так это то, что «ровные» сообщества не всегда приводят к высокофункциональным или высокопроизводительным экосистемам, как думали ученые.
«Равномерность видов обычно упускается из виду, но мы обнаружили, что при прогнозировании того, насколько хорошо функционируют экосистемы, это может быть важнее, чем их богатство», – сказал Филструп. «Как ученые, мы должны определить, как экосистемы будут реагировать на изменение окружающей среды, включая потерю биоразнообразия, особенно когда это влияет на то, что нас волнует, например на качество воды и водные пищевые сети."
Учитывайте вред, наносимый чрезмерным количеством токсичных водорослей в озерах. Это пример очень "неравномерного" экологического сообщества, в котором один вид берет верх. В то время как цветение некоторых водорослей является доброкачественным и способствует созданию здоровой пищевой сети, цветение токсичных водорослей может привести к проблемам со здоровьем и проблемам с качеством воды. Примером на суше являются прерии с более равномерным распределением видов растений, что приводит к более высокой урожайности.
Экосистемы с уменьшенным биоразнообразием могут быть не столь устойчивы к новым или меняющимся стрессовым факторам. В таких ситуациях изменение климата и землепользование в водосборных бассейнах оказываются более эффективными по сравнению с экосистемами с более разнообразными сообществами. Вид, который доминирует при одном наборе условий, может плохо работать при другом наборе условий.
Филструп руководит программой качества воды в NRRI и сосредоточен на понимании изменений в озерах Миннесоты. Однако для этого исследования он использовал U.S. Данные Агентства по охране окружающей среды из 1130 озер по всей территории США.S. с исследователями Кейтлин Кинг и Яном Маккалоу из Университета штата Мичиган.
«Мы думали, что найдем такой отклик только в регионах с интенсивным сельским хозяйством», – сказал Филструп. «Но мы обнаружили эти сильные, но противоположные реакции на« равномерность »в самых разных регионах страны, предполагая, что это может быть скорее правилом, чем исключением."
Учет однородности видов может помочь в разработке природоохранных практик, направленных на сохранение важных для всех экосистемных услуг.
Исследование финансировалось Национальным научным фондом, номер премии 1638679.