Зелений "вбивця" озер: небезпечна рослина захоплює нові території

Інвазивний євразійський водяний мільфойл, здатний розмножуватися з одного фрагмента, поступово захоплює нові території. Вчені з’ясували, що через потепління клімату природний захист північних озер слабшає.

Про це пише earth.com.

Більшість бур’янів не витримують пошкоджень і гинуть після розривання на частини. Однак існує вид, який поводиться абсолютно інакше: кожен відокремлений фрагмент здатен дрейфувати водою, укорінюватися та перетворюватися на нову рослину. Саме ця особливість допомогла інвазивному підводному виду поширитися у сотнях водойм південного Квебеку (Канада).

Довгий час його стримував холодний клімат. У північних районах озера залишалися вкритими льодом довше, а коротке літо не давало рослині можливості закріпитися. Втім, нові прогнози показують, що цей природний бар’єр поступово слабшає.

Водночас дослідники визначили водойми, які найближчим часом можуть опинитися серед найуразливіших.

Євразійський водяний мільфойл — бур’ян, за яким варто стежити

Йдеться про євразійський водяний мільфойл (Myriophyllum spicatum). Протягом десятиліть ця рослина поступово захоплювала річки та озера, створюючи густі зарості під поверхнею води. Саме ці щільні скупчення й становлять проблему. Вони перешкоджають проникненню сонячного світла, витісняють місцеву рослинність і знижують рівень кисню у воді в процесі розкладання. При цьому навіть після зрізання рослина легко відновлюється з залишків.

Дослідницьку групу очолила біологиня Грейс Федірчук з Університету Квебеку в Рімуські (UQAR). Метою її роботи було з’ясувати, де рослина вже поширилася і які території можуть стати наступними. Для цього команда розпочала створення прогнозної моделі її подальшого розселення.

Потепління на Півночі

Упродовж тривалого часу холодні погодні умови ефективно стримували поширення рослини. Північні озера залишалися крижаними навіть у теплий сезон і рідко прогрівалися до температур, достатніх для її розвитку.

Однак зміна клімату починає змінювати ситуацію. Із підвищенням середніх температур водойми, які раніше залишалися прохолодними майже до середини літа, тепер нагріваються швидше й довше утримують тепло. І це явище спостерігається не лише у Квебеку.

Раніше дослідники вже припускали, що теплолюбні водні рослини поступово зміщуватимуться у бік полюсів у міру потепління клімату та освоюватимуть нові сприятливі території.

Водяний мільфойл пошириться на Північ

Щоб спрогнозувати майбутнє поширення рослини, дослідники використали тисячі записів про водойми, де вона була присутня або відсутня. До кожного набору даних включили понад 20 локальних характеристик — температуру, рівень опадів, площу водойми та кількість населення навколо неї.

Алгоритм аналізував, які умови сприяють поширенню виду, а також оцінював ймовірність його появи в інших озерах. Зрештою модель застосували приблизно до 12 тис. водозбірних територій Квебеку.

Науковці створили шість сценаріїв розвитку подій із різними прогнозами щодо потепління та зміни чисельності населення до 2100 року.

Точність подібних прогнозів безпосередньо залежить від якості інформації. Попередні дослідження показували, що температура води та рівень людської активності біля водойм є одними з найважливіших факторів поширення рослини.

У ході дослідження виявилася цікава особливість. Модель перевіряли у трьох варіантах: використовуючи дані лише з Квебеку, інформацію з усієї Північної Америки та дані з природного європейського ареалу рослини.Після порівняння результатів стало очевидно, що найточніше працює саме локальний підхід, причому перевага була значною.

Модель, створена на основі квебекських даних, продемонструвала значно вищу точність, ніж моделі з набагато більшими масивами інформації. Це дозволило зробити важливий висновок. Вид, який освоює нові території, не завжди поводиться так само, як у місцях, де він існує десятиліттями. Саме периферійні території поширення допомогли «навчити» модель.

Коли дослідники проаналізували фактори найбільшого впливу, один із висновків виявився особливо помітним.Найважливішими параметрами стали максимальна температура прогрівання водойми та тривалість утримання тепла. Після них значення мали кількість опадів і здатність водойм накопичувати воду.

Окремо виділився людський фактор — щільність населення навколо озер. Що більше людей мешкає поруч, тобільше з’являється причалів, місць для запуску човнів і водного транспорту. Саме так бур’ян і «подорожує» між озерами. Достатньо лише одного уламка стебла.

Частини рослини можуть чіплятися до човнових гвинтів або причепів, переноситися сушею та закріплюватися у нових водоймах. Попередні моделі вже демонстрували зв’язок між поширенням рослини, рухом човнів та дорожньою мережею.

Мапа поширення бур’яну

За сценаріїв із найвищими темпами потепління територія потенційного поширення рослини може збільшитися майже уп’ятеро, охопивши водойми, які раніше були для неї недоступними. Найбільші ризики прогнозуються у двох регіонах: на заході Квебеку та вздовж річки Святого Лаврентія.

Дослідники наголошують, що такий розподіл не є випадковим. Саме тут збігаються два ключові чинники — підвищення температури та висока людська активність. Саме ці два фактори модель визначила як найважливіші для вразливості озер до вторгнення.

Практичні кроки для боротьби з бур’яном

До проведення цього дослідження не існувало повної картини того, як євразійський водяний мільфойл може поширюватися у Квебеку в умовах потепління клімату. Тепер така модель з’явилася, і вона підтвердила, що локальні дані дають точніші результати для прогнозування поширення виду.

Це відкриває нові можливості для управління ситуацією. Замість боротьби з рослиною після її появи можна завчасно визначати ризики та намагатися запобігати її укоріненню. Профілактика завжди залишалася найекономічнішим способом боротьби з інвазивними водними видами, а точніші прогнози роблять це завдання реалістичнішим.

Холод, який протягом тривалого часу захищав північні озера Квебеку, поступово відступає, а це означає, що тепер можна значно точніше передбачити, де бур’ян може поширитися далі.

До слова, хоча зараження людей хворобами від рослин є рідкістю через суттєві біологічні відмінності, фундаментальні бар’єри (клітинна будова та температура тіла) імунітету людини, існують винятки. Зазвичай вони стосуються людей із критично ослабленим імунітетом або професійним контактом із великими дозами збудників. Приклади включають грибок Chondrostereum purpureum, що викликає абсцеси у трахеї, та бактерії Pantoea agglomerans, Burkholderia чи Pseudomonas aeruginosa, які можуть спричиняти тяжкі ураження легень та крові. Також у людському організмі знаходили РНК рослинних вірусів, проте прямі докази їхньої патогенності для нас наразі відсутні. Науковці попереджають, що через глобальне потепління патогени можуть адаптуватися до вищих температур, тому ризики потребують подальшого вивчення.