Jak zmiany oddziaływań biotycznych wpływają na ekosystemy na terenach suchych
Tereny suche zajmują około 45% powierzchni lądowej Ziemi. W tych regionach podstawowym priorytetem jest walka z postępującą degradacją i pustynnieniem gleby, zaś kluczową rolę w tym przedsięwzięciu mogą odegrać rośliny. Aby wdrożyć odpowiednie środki zaradcze, decydenci muszą najpierw dokładnie poznać wszystkie czynniki biorące udział w tym procesie. Jak wyjaśnia dr Fernando Maestre, koordynator projektu DRYFUN z Uniwersytetu Króla Juana Carlosa, nasza wiedza na temat oddziaływań biotycznych i ich wpływu na funkcjonowanie środowisk suchych jest znikoma. „Interakcje pomiędzy różnymi gatunkami, takie jak rywalizacja o zasoby czy mutualizm, w dużym stopniu determinują najważniejsze atrybuty naturalnych ekosystemów, takie jak liczba gatunków, różnorodność genetyczna i cechy funkcjonalne. I chociaż wiemy, jak ważne są te oddziaływania, jak dotąd niewielu naukowców zdecydowało się zbadać wpływ oddziaływań biotycznych na działanie naturalnych ekosystemów, zwłaszcza tych na terenach suchych”. Podstawowy problem, czyli brak odpowiednich danych, został ostatnio rozwiązany dzięki uczestnikom finansowanego przez ERBN projektu BIOCOM. W latach 2006-2013 konsorcjum BIOCOM zgromadziło ogromną ilość szczegółowych informacji o czynnikach abiotycznych, strukturze i funkcjonowaniu 236 ekosystemów terenów suchych ze wszystkich kontynentów (z wyjątkiem Antarktydy), przeprowadzając pierwsze tego typu ustandaryzowane badanie ma świecie. Matematyczny model funkcjonowania terenów suchych W ramach projektu DRYFUN dr Maestre i jego zespół połączyli uzyskane przez zespół BIOCOM informacje o kluczowych funkcjonalnych cechach gatunków roślin, takich jak wysokość rośliny czy parametry liści, z danymi zgromadzonymi podczas badań własnych oraz danymi z baz danych. Zadanie to powierzono Yoannowi Le Bagousse'owi-Pinguetowi, badaczowi ze stopniem doktora uczestniczącemu w projekcie DRYFUN oraz Nicolasowi Grossowi, badaczowi z instytutu INRA, od dwóch lat pracującemu w laboratorium dr Maestre. Dane te zostały następnie przeanalizowane z użyciem narzędzi statystycznych wykorzystywanych zwykle w makroekonomii i astrofizyce, ale nigdy dotąd w ekologii. „Odkryliśmy istnienie matematycznych powiązań między głównymi trendami w rozkładzie funkcjonalnych atrybutów (cech) roślin. Powiązań tych nie da się określić jako przypadkowe. Na tej podstawie udało nam się stwierdzić, że niezwykle duża różnorodność cech w populacjach roślin terenów suchych jest zależna od lokalnego wzrostu konieczności realizacji przez rośliny wielu funkcji związanych z rozmnażaniem się i cyrkulacją substancji odżywczych (wielofunkcyjność)” – mówi dr Maestre. „Zidentyfikowane przez nas związki matematyczne mogą być wykorzystywane również do szacowania stopnia różnorodności cech wymaganego do zmaksymalizowania wielofunkcyjności na poziomie lokalnym”. W szczególności odkrycia projektu DRYFUN wskazują, że rozkład cech może stanowić podstawę do przewidywania funkcjonalnych skutków utraty bioróżnorodności w ekosystemach lądowych. To pozwoli lepiej prowadzić działania ukierunkowane na utrzymanie kluczowych usług ekosystemowych związanych z wydajnością zbiorów i żyznością gleby. Opracowane przez zespół DRYFUN bazy danych i metody statystyczne są obecnie wykorzystywane w finansowanym ze środków ERBN projekcie BIODESERT. Celem tego kończącego się w grudniu 2020 roku projektu jest pogłębienie wiedzy naukowej na temat funkcjonowania i odporności terenów suchych na główne czynniki wywołujące pustynnienie.
Słowa kluczowe
DRYFUN, tereny suche, oddziaływania biotyczne, rośliny, pustynnienie, różnorodność, BIOCOM
