Как климатичните промени влияят върху растенията

Как въздействат промените в някои абиотични фактори върху живота на растенията

Статията описва как измененията в концентрацията на въглероден диоксид и промените в температурата и водата въздействат върху растенията и как те реагират на новите условия.

Нашата планета представлява сложен комплекс от взаимосвързани компоненти, между които тече постоянен обмен на вещества и енергия. Отделните сфери на Земята не съществуват изолирано една от друга, а непрекъснато си взаимодействат. Атмосферата също е в постоянна връзка с останалите сфери, което означава, че всяка една промяна в нея няма как да не повлияе и на другите. Свързаността между атмосферата и биосферата е безспорна, като тази връзка може да бъде обрисувана с редица примери. Климатичните промени в миналото и в съвременността оказват въздействие на живите организми и тази закономерност ще продължи да се проявява и в бъдеще. Според учените Земята е на възраст от поне 4,5-5 млрд. години – период, в който е трудно да повярваме, че не са настъпили промени. В този период е имало затопляния и застудявания; количеството на кислорода и въглеродния диоксид се е изменяло постоянно и това несъмнено е оказало влияние върху растителната покривка.

Климатичните промени водят до изменение в абиотичните фактори  (част са от неживата природа), които въздействат върху развитието и разпространението на растителността. Растенията трябва да се адаптират към промените в условията, иначе са заплашени от изчезване.

Промените в количеството въглероден диоксид през различните ери е оказало силно въздействие върху развитието на растенията. Този газ стои в основата на процеса фотосинтеза, чрез който продуциращите организми образуват органични съединения и по този начин се изхранват. Ето защо в периодите с повишено съдържание на въглероден диоксид, растенията най-общо започват да придобиват по-големи размери. Настоящата концентрация от над 400 частици на милион не е била достигната в продължение на над 15 милиона години. Данните показват повече от стократно увеличение на концентрацията на CO2 от Индустриалната революция насам, довело до сегашните стойности, а това е един изключително кратък времеви период.

Най-общо казано, увеличеното количество въглероден диоксид кара растенията да консумират по-малко вода в процеса на фотосинтеза. При повишаването на температурите, обаче се наблюдава и по-дълъг период на растеж, при който се увеличава и времето за консумация на вода. В изследване, публикувано в списание „Nature Geoscience” се  разглежда този позабравен доскоро ефект от увеличаването на температурите и количеството въглероден диоксид. Екипът прилага 16 различни климатични модела и постига резултати, показващи, че при горепосочената промяна в условията, растенията ще консумират повече вода. Това би следвало да доведе до намаляване на водните количества в речни системи в Европа, Северна Америка и Централна Азия.

Измененията в температурата сами по себе си също оказват влияние върху растенията. Ако вземем предвид съвременния облик на тундрата, ще може да си представим как е изглеждала растителността през по-студените периоди – с доминация на мъхове, лишеи, тревни съобщества и ниски храсти. Обратно, през периоди на затопляне и повишаване на влажността, тези съобщества са били измествани от горска растителност. Да вземем отново примера с тундрата –  общо погледнато, там нивото на растителното разнообразие е доста ниско, като една от причините за това е ниската температура. Обратно, когато насочим поглед към влажните тропични гори в басейните на река Амазонка и река Конго, откриваме в пъти по-голямо многообразие.

Все пак трябва да се отбележи, че по-високите температури оказват благоприятен ефект само до един момент и когато бъде премината границата, ефектът се превръща в отрицателен. Измененията в температурите, като следствие от климатичните промени, водят до издигане на горната граница на гората в планините и изместване на растителността в посока към северния полюс. Освен това те влияят и на жизнените цикли на растенията, като например могат да изместят периодите на цъфтеж при цветните растения.

Водата също е фактор от безспорно значение за развитието на растителността. Наличието или отсъствието ѝ води до изменения в обхвата на местообитанията. Климатичните промени повишават влажността в дадени райони, а в други я ограничават, което въздейства и върху растенията.

Климатичните промени водят и до увеличаване на риска от растителни инвазии, които ще доведат до намаляване на видовото разнообразие на местно ниво. Измененията във влажността и температурата ще създадат условия за миграция на нехарактерни видове в локалните условия, които поради своята висока жизненост и приспособимост ще започнат да влияят отрицателно върху местните растения.

Споменатите примери илюстрират само в най-общ план въздействието, което климатичните изменения имат върху растенията. Множество научни екипи по цял свят са насочили усилията си към определени аспекти на тези влияния. Предстои още много работа в тази насока, за да бъдат изяснени точните механизми и промени в растителността, на които ще станем свидетели в идните години. Следвайки думите на древногръцкия философ Хераклит, че единственото сигурно нещо във Вселената е промяната, можем да бъдем убедени, че климатичните промени са имали, имат и ще продължат да имат силно въздействие върху растенията на планетата ни, а от нас се иска да се опитваме да ограничим негативните последици от тях.