Kiedy pod koniec czerwca śmigłowiec zrzucił Stephena Talbota w odległy zakątek Narodowego Rezerwatu Przyrody Selawik na Alasce, zabrał się do pracy. Amerykański botanik ds. Ryb i dzikiej przyrody ścigał się z czasem, by inwentaryzować gatunki roślin na czterech szczytach w Hockley Hills. Miał miesiąc na dokończenie prac terenowych. To, jak długo rośliny mają, można się domyślić.
W miarę wzrostu temperatury na całym świecie coraz bardziej zagrożone są delikatne, kochające zimno rośliny alpejskie przylegające do szczytów od Alp do Andów. Te wolno rosnące byliny są doskonale dostosowane do ich oziębłych, podmuchiwanych wiatrem szczytów. Podkręć ciepło, a rośliny mogą powoli pełzać pod górę do chłodniejszych wysokości, jeśli takie istnieją. Podnieś go zbyt szybko lub za daleko, a rośliny wymrą.
Naukowcy tacy jak Talbot skalują szczyty i badają rośliny na całym świecie, aby zrozumieć wpływ ocieplenia na ekosystemy górskie. Na szczytach górskich średnia temperatura, podobnie jak w Arktyce i Antarktyce, rośnie dwukrotnie szybciej niż średnia globalna. Oznacza to, że regiony na dużych wysokościach - i na dużych szerokościach geograficznych - szybciej i szybciej reagują na zmiany klimatu.
Harald Pauli, botanik z Uniwersytetu Wiedeńskiego w Austrii, zaczął badać to zjawisko w Alpach Europejskich na początku lat 90. Korzystając z danych historycznych już w 1835 r., Pauli i współpracownicy odkryli, że ocieplenie temperatur doprowadziło rośliny do wyższych wysokości w tempie około stopy rocznie. Odkrycie to, wraz z brakiem szczegółowych informacji na temat rozmieszczenia gatunków w środowiskach alpejskich, skłoniło Pauli i innych do zainicjowania Global Observation Research Initiative w Alpine Environments (GLORIA) w 2001 roku.
Piękno GLORIA polega na znormalizowanym, niedrogim i mało zaawansowanym technologicznie procesie, mówi Dan Fagre, ekolog USA z Geological Survey, który ma siedzibę w Glacier National Park i założył tam pierwsze północnoamerykańskie miejsce badań GLORIA w 2003 roku. danych, przeglądając wartości szczytowe co pięć lat i umieszczając wyniki w centralnej bazie danych, naukowcy z całego świata mogą teraz porównywać notatki.
Nowe strony są dodawane co roku, mówi Pauli, ale wyniki wymagają czasu. To ważne miejsce, założone przez Pauliego w 1994 roku na górze Schrankogel w austriackich Alpach, właśnie generuje dane. W artykule opublikowanym w Global Change Biology w styczniu 2007 r. Pauli i współpracownicy udokumentowali 11-procentowy wzrost liczby obecnych gatunków, zwany bogactwem gatunków w ciągu ostatnich 10 lat. Więcej roślin to dobra rzecz, prawda? Według Paula niekoniecznie.
Okazuje się, że nowymi gatunkami były alpejskie rośliny trawiaste, które poruszały się pod górę. Jednocześnie wszystkie ekstremalne gatunki niwalne, żyjące na skałach i śniegu na najwyższych wysokościach, spadły.
„Był to zaskakujący sygnał, że oczywiście trwające ocieplenie klimatu może być szkodliwe dla bardzo biegłych gatunków” - mówi Pauli. „[Zwiększone bogactwo gatunków] jest początkiem procesu, który ostatecznie, jak się spodziewamy, spowoduje kurczenie się alpejskich stref życia. W miarę postępu gatunki nie będą już mogły przetrwać”.
Dlaczego świat miałby przejmować się zniknięciem kilku polnych kwiatów na odległych szczytach górskich? W Europie ekosystem alpejski obejmuje tylko 3 procent powierzchni lądu, ale jest domem dla prawie 20 procent wszystkich rodzimych gatunków roślin. Wpłynęłoby to na ogromną liczbę gatunków.
„Strata to strata. Na zawsze” - mówi Pauli. „Możesz zachować nasiona w bankach nasion, ale to nigdy nie jest to samo. Nie możesz zachować całych ekosystemów”.
Wskazuje również, że roślinność nie zmieniłaby się w zorganizowany sposób podyktowany liniami konturowymi; niektóre gatunki poruszają się pod górę znacznie szybciej niż inne. Co więcej, przejście z ustalonych gatunków na nowych najeźdźców może zdestabilizować stoki, jak mówi, prowadząc do zwiększonej erozji stoków i osuwisk.
Dla Brada Cardinale, ekologa z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara, utrata jakiegokolwiek gatunku ma potencjalnie tragiczne konsekwencje dla życia na naszej planecie. W artykule opublikowanym w Proceedings of National Academy of Science (PNAS) w listopadzie Cardinale i współpracownicy dokonali przeglądu 44 badań przeprowadzonych w ciągu dwóch dekad, które symulowały wyginięcie, aby zobaczyć, jak różnorodność biologiczna wpływa na produktywność ekosystemu.
Produktywność jest terminem używanym przez naukowców do opisania podstawowego procesu biologicznego, w którym rośliny rosną i produkują więcej roślin. Cardinale mówi, że może to nie być seksowne, ale proces ten jest odpowiedzialny za usuwanie gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla (CO2), z atmosfery oraz wytwarzanie tlenu, żywności, drewna i biopaliw, które pozwalają wielu gatunkom na planecie, w tym ludzi, by istnieć.
Cardinale, podobnie jak wielu innych w swojej dziedzinie, od dawna twierdzi, że wysiłki na rzecz ochrony powinny koncentrować się na najbardziej produktywnych gatunkach w ekosystemie, a mniej produktywne gatunki można zignorować. Był zszokowany kluczowym odkryciem swojej analizy: gatunki nie są zbędne.
W rzeczywistości utrata gatunków dramatycznie wpływa na produktywność. „Gdy gatunki wymierają z naturalnego środowiska, możemy stracić 50 procent gatunków, co jest prawdopodobnie niedoszacowane” - mówi. „Nie sądzę, żeby ktokolwiek spodziewał się, że będzie tak duży. Przekłada się to na 50 procent mniejszą wydajność, 50 procent mniej tlenu, 50 procent mniej CO2, 50 procent mniej żywności, drewna i biopaliw”.
Liczy się nie tyle utrata określonego gatunku, co utrata różnorodności biologicznej, mówi Cardinale.
Ostatnie badania zmian klimatu wykazały, że naukowcy przecenili zdolność naturalnych siedlisk do usuwania CO2 z atmosfery. Analiza Cardinale wskazuje na wymieranie roślin jako przyczynę „Kiedy wymierasz, lasy, murawy i tym podobne stają się znacznie gorsze w usuwaniu CO2 z atmosfery”, mówi. „Potencjalnie mamy tę informację zwrotną: jeśli zmiany klimatu powodują wyginięcie, wymieranie pogarszają zmiany klimatu”.
Dla Talbota, przemierzającego zaokrąglone wzgórza z mułu, aby ustanowić pierwsze miejsce GLORIA w północnoamerykańskiej Arktyce, poczucie pilności jest często trudne do utrzymania. „Wiele z nich to nudne prace monitorujące” - mówi. Będzie musiał czekać trzy lata, zanim wróci, aby wymienić baterie i pobrać dane z 16 małych termometrów, które zakopał na miejscu.
Wielkie kremowe kwiaty ptasich górskich ( Dryas octopetala ) i delikatne purpurowe kwiaty goździków borealnych ( Dianthus repens ) mogą nie być tak ekscytujące, jak wiele jaśniejszych i rzadszych gatunków, ale Talbot rozumie wartość nawet tych skromnych roślin dla globalnej sieci. „Jesteśmy małą częścią całego obrazu” - mówi. „Jedna witryna sama nie znaczy wiele”. Jednak wypełnienie białych plam na mapie GLORIA pozwoli naukowcom zrozumieć zmiany zachodzące w wielu miejscach na całym świecie.
Cardinale mówi, że badania różnorodności biologicznej są wciąż rozwijającą się dziedziną. Oczywiste jest, że ekosystemy górskie mogą dać podgląd tego, co czeka resztę planety w cieplejszych temperaturach. „To wystarczająco przerażające, aby poważnie się tym martwić” - mówi. „Nie sądzę, że musimy zachować każdy gatunek, aby utrzymać produktywność planety. Ale jednocześnie, aby stracić 50 procent wszystkich gatunków, istnieją pewne uderzające konsekwencje dla ludzkości, z którymi tak naprawdę nie walczyliśmy z. I musimy zacząć z nimi walczyć. ”
