Modely ukazujú, kam sa môžu presúvať submediteránske duby v oteplujúcom sa Stredomorí

Vedci modelovali minulý aj budúci vývoj rozšírenia ôsmich druhov submediteránskych marcescentných dubov a dospeli k záveru, že v oteplujúcej sa oblasti Stredomoria ich vhodné biotopy sa budú vo veľkej miere posúvať na sever, pričom mnohé územia stratia vhodné podmienky najmä pri scenári SSP5-8.5. Práca zároveň ukazuje, že druhy, ktoré v minulosti reagovali na klimatické výkyvy výraznejšími zmenami areálu, môžu aj v budúcnosti čeliť väčším presunom a stratám vhodných stanovíšť.

Snímka zobrazuje: Past projections of submediterranean oaks unveil future range shifts of vulnerable taxa under climate change.

Zdroj: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42243314/

Výskum sa zameral na submediteránske marcescentné dubové lesy, teda prechodné spoločenstvá citlivé na rastúce sucho v rámci Stredomorskej panvy. Autori použili ensemble Species Distribution Models na rekonštrukciu zmien rozšírenia od obdobia Heinrich Stadial približne pred 17-tisíc rokmi až po súčasnosť a potom odhadli možné trajektórie pre roky 2070 a 2100 v troch scenároch SSP. Modely kalibrovali na 12 450 filtrovaných výskytoch a na vysokorozlišovacích paleoklimatických aj CHELSA dátach.

Modely dosiahli podľa autorov veľmi dobrý výkon, s hodnotou AUC vyššou než 0,97. Ako najdôležitejšie premenné sa ukázali zrážky a sezónnosť teplôt. Rekonštrukcia minulosti odhalila rozdielne východo-západné príbehy v rámci kvartéru: niektoré druhy sa rozširovali, iné ustupovali a časť si udržala aspoň čiastočnú stabilitu. Tieto zmeny súviseli s prudkými klimatickými prechodmi, ako boli Heinrich Stadial a Younger Dryas.

Do budúcnosti modely naznačujú rozsiahly posun areálov smerom na sever a citeľný pokles klimatickej vhodnosti. Najvýraznejšie dôsledky očakávajú autori pri užšie rozšírených taxónoch. Praktický význam je pomerne jasný: ochrana týchto lesov sa nemôže opierať len o dnešné rozšírenie druhov, ale musí počítať aj s tým, kde by sa v budúcnosti mohli udržať priaznivé podmienky a ktoré oblasti sa naopak stanú rizikovými.

Autori navyše porovnali zmeny od minulosti po súčasnosť s odhadmi od súčasnosti do budúcnosti. Zistili časovú súdržnosť reakcií: druhy s výraznejšími historickými výkyvmi majú sklon vykazovať aj väčšie predpokladané zmeny v ďalších desaťročiach. Práve tento pohľad pomáha spresniť identifikáciu možných klimatických refugii aj zón s vysokým rizikom a môže slúžiť ako podklad pri určovaní priorít ochrany prechodných dubových lesov v rýchlo sa otepľujúcom Stredomorí.

Čo sú marcescentné duby a prečo sú citlivé

Marcescentné duby tvoria skupinu, pri ktorej suché listy často pretrvávajú na konároch aj mimo vegetačnej sezóny. V tomto prípade je však dôležitejšie ich ekologické postavenie než samotný vzhľad. Ide o lesy na rozhraní klimatických pásiem, teda v zóne, kde aj menší posun teploty či rozloženia zrážok môže citeľne zmeniť vhodnosť prostredia. Práve takéto prechodné ekosystémy bývajú zraniteľné, pretože fungujú na hranici podmienok, ktoré jednotlivé druhy ešte dokážu znášať.

V Stredomorskej panve je kľúčovým problémom narastajúca aridita. Keď sa mení množstvo zrážok a ich sezónne rozdelenie, spolu s teplotnými extrémami sa mení aj to, kde sa dubové porasty dokážu obnovovať a dlhodobo pretrvať. Štúdia preto nesleduje iba to, kde duby rastú dnes, ale aj to, ako reagovali v obdobiach prudkých klimatických zmien v minulosti.

Ako fungujú modely rozšírenia druhov

Species Distribution Models odhadujú, kde sú pre daný druh vhodné podmienky na základe známych výskytov a environmentálnych premenných. V tejto práci autori spojili viac modelových prístupov do ensemble riešenia, aby získali robustnejší výsledok. Takýto postup je v ekologickom modelovaní bežný, pretože obmedzuje vplyv jedného konkrétneho modelu.

Dôležité je aj to, že výskumníci nepracovali len so súčasnou klímou. Využili paleoklimatické dáta na spätné odhady a zároveň klimatické scenáre pre budúcnosť. Vďaka tomu mohli porovnať dlhodobé správanie druhov naprieč veľmi odlišnými podmienkami. Samotný model však nepredstavuje priamu predpoveď toho, kde duby určite budú rásť. Ukazuje skôr to, kde budú z pohľadu klímy vhodné alebo menej vhodné podmienky.

Prečo je dôležitý pohľad do hlbšej minulosti

Minulosť v tomto prípade neslúži len ako historická zaujímavosť. Ak sa podarí zrekonštruovať, ako jednotlivé druhy reagovali na náhle klimatické prechody, vznikne cenný referenčný rámec pre hodnotenie ich citlivosti dnes. Štúdia ukazuje, že reakcie neboli jednotné a že medzi východnou a západnou časťou areálov existovali rozdiely.

To je dôležité aj pre ochranu prírody. Dva príbuzné alebo na pohľad podobné taxóny nemusia reagovať rovnako. Niektoré môžu mať väčšiu schopnosť pretrvať v časti pôvodného areálu, iné budú zrejme odkázané na presun vhodných podmienok. Práve historická skúsenosť druhu môže napovedať, či pôjde o relatívne stabilný taxón, alebo o taxón so silnejšími výkyvmi.

Čo znamenajú severné posuny areálov v praxi

Posun areálu na sever neznamená, že sa druh automaticky a rýchlo presunie do novej oblasti. Ide o signál, že klimaticky vhodné podmienky sa budú presúvať týmto smerom. V reálnom svete však zohrávajú úlohu aj ďalšie faktory, napríklad prepojenosť krajiny, stav existujúcich lesov či schopnosť prirodzenej obnovy. Tieto širšie súvislosti sú všeobecným ekologickým kontextom, nie priamym výsledkom uvedenej štúdie.

Z hľadiska manažmentu je však podstatné už samotné zistenie, že súčasné jadro výskytu nemusí byť v budúcnosti najvhodnejším územím. Ak majú ochranári hľadať oblasti s vyššou šancou na dlhodobé pretrvanie, potrebujú vedieť nielen kde sú dubové lesy dnes, ale aj kde sa môžu udržať klimatické refugia a kde hrozí výrazná strata vhodnosti.

Čo zostáva neisté a čo môže nasledovať

Aj pri veľmi dobre hodnotených modeloch zostáva neistota prirodzenou súčasťou výsledkov. Budúci vývoj závisí od emisných scenárov, tempa otepľovania aj od toho, ako presne klíma ovplyvní konkrétne lokálne podmienky. Štúdia preto neponúka jednoduchý osud všetkých submediteránskych dubov, ale skôr mapu rizík a pravdepodobných smerov zmien.

Ďalším krokom môže byť podrobnejšie prepájanie klimatických modelov s terénnymi údajmi o stave populácií a lesných porastov. Pre ochranu prírody je cenné už to, že výskum spresňuje, ktoré taxóny a ktoré regióny si zaslúžia zvýšenú pozornosť. V čase, keď sa Stredomorie rýchlo otepľuje a vysušuje, môže práve takýto dlhodobý pohľad pomôcť rozhodovať skôr, než sa zmeny prejavia naplno.

Zdroj: PubMed Research

Pôvodný článok: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42243314/