Изменение климата и инвазивные виды относятся к процессу дестабилизации окружающей среды, вызванной изменением климата . Это изменение окружающей среды способствует распространению инвазивных видов — видов , которые исторически не встречаются в определенном регионе, и часто оказывают негативное воздействие на местные виды этого региона. Эта сложная связь примечательна, поскольку изменение климата и инвазивные виды также рассматриваются Министерством сельского хозяйства США как две из четырех основных причин глобальной потери биоразнообразия . [2]
Взаимодействие между изменением климата и инвазивными видами является сложным и непростым для оценки. Изменение климата, вероятно, благоприятствует некоторым инвазивным видам и вредит другим, [3] но лишь немногие авторы выявили конкретные последствия изменения климата для инвазивных видов. [4] Последствия изменения климата для инвазивных видов отличаются от последствий для местных видов из-за различных характеристик (черт и качеств, связанных с вторжениями), управления и численности [4] и могут быть прямыми, через выживание видов, или косвенными, через другие факторы, такие как виды -вредители или добыча . [5]
Изменение климата , вызванное деятельностью человека, и рост числа инвазивных видов напрямую связаны с изменением экосистем . [6] [7] Дестабилизация климатических факторов в этих экосистемах может привести к созданию более благоприятной среды обитания для инвазивных видов, что позволит им распространяться за пределы своих первоначальных географических границ. [8] Изменение климата расширяет пути инвазии, которые позволяют видам распространяться. Не все инвазивные виды выигрывают от изменения климата, но большинство наблюдений показывают ускорение инвазивных популяций. Примерами инвазивных видов, которые выиграли от изменения климата, являются насекомые (такие как западный кукурузный жук и другие вредители сельскохозяйственных культур), патогены (такие как коричный гриб ), пресноводные и морские виды (такие как ручьевая форель ) и растения (такие как зонтичное дерево ).
Измеримо более теплые или более холодные условия создают возможности для неместных наземных и морских организмов мигрировать в новые зоны и конкурировать с устоявшимися местными видами в той же среде обитания. Учитывая их замечательную приспособляемость, неместные растения могут затем вторгнуться и захватить экосистему, в которую они были введены. [9] [10] [11]
До сих пор было больше наблюдений за тем, что изменение климата оказывало положительное или ускоряющее воздействие на биологические инвазии, чем отрицательное. Однако большая часть литературы фокусируется только на температуре, и из-за сложной природы как изменения климата, так и инвазивных видов, результаты трудно предсказать.
Существует множество способов управления воздействием инвазивных видов. Профилактика, раннее обнаружение, прогнозирование климата и генетический контроль — вот некоторые способы, с помощью которых сообщества могут смягчить риски инвазивных видов и изменения климата. Хотя точность моделей, изучающих сложные закономерности популяций видов, трудно оценить, многие из них предсказывают сдвиги ареалов видов по мере изменения климата.
По данным Международного союза охраны природы (2017), МСОП, инвазивные виды — это «животные, растения или другие организмы, которые интродуцированы в места за пределами их естественного ареала, что оказывает негативное влияние на местное биоразнообразие, экосистемные услуги или благосостояние человека». [12]
Изменение климата также пересмотрит, какие виды считаются инвазивными. [13] Некоторые таксоны, которые ранее считались инвазивными, могут стать менее влиятельными в экосистеме, меняющейся со временем, в то время как другие виды, которые ранее считались неинвазивными, могут стать инвазивными. В то же время значительное количество местных видов претерпит сдвиг ареала и мигрирует в новые районы. [4]
Смещение ареалов и изменение воздействия инвазивных видов затрудняют определение термина «инвазивный вид» — он стал примером смещения исходных данных . Учитывая упомянутую выше меняющуюся динамику, Хеллманн и др. (2008), [4] приходят к выводу, что инвазивные виды следует определять как «те таксоны, которые были недавно интродуцированы» и оказывают «существенное негативное воздействие на местную биоту, экономические ценности или здоровье человека». Следовательно, местный вид, расширяющий ареал с изменением климата, не считается инвазивным, если он не наносит значительного ущерба.
Таксоны, которые были введены людьми на протяжении всей истории, менялись от века к веку и от десятилетия к десятилетию, как и скорость интродукции. Исследования глобальных показателей первых записей чужеродных видов (рассчитываемых как количество первых записей установленных чужеродных видов за единицу времени) показывают, что в период 1500–1800 годов показатели оставались на низком уровне, тогда как с 1800 года показатели постоянно росли. 37% всех первых записей чужеродных видов [14] были зарегистрированы совсем недавно, в период 1970–2014 годов. [15]
Вторжение чужеродных видов является одним из основных факторов потери биоразнообразия в целом, а вторая по распространенности угроза связана с полным вымиранием видов с 16 века. Инвазивные чужеродные виды также способны снижать устойчивость естественных местообитаний, а также сельскохозяйственных и городских территорий к изменению климата. Изменение климата, в свою очередь, также снижает устойчивость местообитаний к вторжениям видов. [12]
Биологические инвазии и изменение климата являются двумя ключевыми процессами, влияющими на глобальное разнообразие. Тем не менее, их последствия часто рассматриваются отдельно, поскольку многочисленные факторы взаимодействуют сложным и неаддитивным образом. Однако некоторые последствия изменения климата широко признаны как ускоряющие экспансию чужеродных видов, среди которых повышение температуры является одним из них. [16]
Способ, которым происходят биологические инвазии, является поэтапным и называется путем инвазии. Он включает четыре основных этапа — этап внедрения/транспортировки, этап колонизации/случайный этап, этап установления/натурализации и этап распространения ландшафта/инвазии. [16] [4] Концепция пути инвазии описывает фильтры окружающей среды, которые необходимо преодолеть определенному виду на каждом этапе, чтобы стать инвазивным. Существует ряд механизмов, влияющих на результат каждого этапа, одним из которых является изменение климата. [4]
Для начальной стадии переноса фильтр имеет географический характер. Для второй стадии колонизации фильтр состоит из абиотических условий , а для третьей стадии установления — из биотических взаимодействий. Для последней стадии распространения ландшафта определенные факторы ландшафта составляют фильтр, через который должен пройти вид. [4]
Взаимодействие между изменением климата и инвазивными видами является сложным и непростым для оценки. Изменение климата, вероятно, благоприятствует некоторым инвазивным видам и вредит другим, [3] но лишь немногие авторы определили конкретные последствия изменения климата для инвазивных видов. [4]
Еще в 1993 году предполагалось взаимодействие климата и инвазивных видов для чужеродного вида деревьев Maesopsis eminii , который распространился в горных лесах Восточной Усамбары , Танзания . Изменения температуры, экстремальные осадки и уменьшение тумана были названы потенциальными факторами, способствующими его вторжению. [5]
Последствия изменения климата для инвазивных видов отличаются от последствий для местных видов из-за различных характеристик (черт и качеств, связанных с вторжениями), управления и численности [4] и могут быть прямыми, через выживание видов, или косвенными, через другие факторы, такие как виды- вредители или добыча . [5]
До сих пор было больше наблюдений за тем, что изменение климата оказывало положительное или ускоряющее воздействие на биологические инвазии, чем отрицательное. Однако большая часть литературы фокусируется только на температуре, и из-за сложной природы как изменения климата, так и инвазивных видов, результаты трудно предсказать.
Изменение климата будет взаимодействовать со многими существующими стрессорами, которые влияют на распределение, распространение, численность и воздействие инвазивных видов. Поэтому в соответствующей литературе воздействие изменения климата на инвазивные виды часто рассматривается отдельно по стадиям пути инвазии: (1) внедрение/транспортировка, (2) колонизация /случайная стадия, (3) укоренение/натурализация, (4) стадия распространения/инвазии. [4] [16] Согласно этим стадиям инвазии, существует 5 неисключительных последствий изменения климата для инвазивных видов по Хеллманну: [4]
Первое последствие изменения климата, измененные механизмы транспорта и механизмы внедрения, даются, поскольку вторжения часто преднамеренно (например, биоконтроль , спортивная рыбалка , сельское хозяйство ) или случайно вводятся с помощью людей, и изменение климата может изменить модели человеческого перемещения. Измененная рекреационная и коммерческая деятельность изменит человеческий перенос и увеличит пропагульное давление некоторых неместных видов с нуля, например, соединяя новые регионы или выше определенного порога, который позволяет укорениться. Более длительные сезоны судоходства могут увеличить количество перевозок неместных видов и увеличить пропагульное давление, поддерживающее потенциальных захватчиков, таких как бычок-обезьяна . Кроме того, интродукции в целях отдыха и сохранения могут увеличиться. [4]
Изменение климатических условий может снизить способность местных видов конкурировать с неместными видами, а некоторые в настоящее время неуспешные неместные виды смогут колонизировать новые области, если условия изменятся в сторону их исходного ареала. [4] Множество факторов могут повысить успешность колонизации, как более подробно описано ниже в разделе 2.2.
Существует широкий спектр климатических факторов, которые влияют на распространение существующих инвазивных видов. Границы ареала, обусловленные ограничениями холодной или теплой температуры, изменятся в результате глобального потепления , так что виды, ограниченные холодной температурой, будут менее ограничены в пределах своего ареала на верхних высотах и в более высоких широтах, а виды, ограниченные теплой температурой, будут менее ограничены в пределах своего ареала на нижних высотах и в более низких широтах. Изменение характера осадков , частоты речного стока и изменения солености также могут влиять на гидрологические [17] ограничения инвазивных видов. Поскольку многие инвазивные виды были отобраны по признакам, которые облегчают распространение на большие расстояния, вероятно, что сдвиги в подходящих климатических зонах благоприятствуют инвазивным видам. [4]
Воздействие на местные виды может быть изменено через плотность популяции инвазивных видов. Конкурентные взаимодействия и обилие местных видов или ресурсов принимают участие в относительном воздействии инвазивных видов. [4]
Эффективность различных стратегий управления зависит от климата. Например, механический контроль инвазивных видов с помощью холода, сильных заморозков или ледяного покрова может стать менее эффективным с повышением температуры. Могут также произойти изменения в судьбе и поведении пестицидов и их эффективности в борьбе с инвазивными видами. Разрыв связи между некоторыми агентами биоконтроля и их целями может способствовать вторжениям. С другой стороны, эффективность других агентов биоконтроля может возрасти из-за перекрытия ареалов видов. [4]
Другая перспектива рассмотрения того, как изменение климата создает условия, способствующие вторжениям, заключается в рассмотрении изменений в окружающей среде, которые влияют на выживание видов. Эти изменения в условиях окружающей среды включают температуру (наземную и морскую), осадки , химию (наземную и морскую), циркуляцию океана и уровень моря . [5]
Большая часть доступной литературы по биологическим инвазиям, вызванным климатом, посвящена влиянию потепления, поэтому имеется гораздо больше информации о влиянии температуры на инвазии, чем о характере осадков, экстремальных явлениях и других климатических условиях. [16]
Глобальное потепление может вызвать засухи в засушливых районах, что впоследствии может убить растения, которым требуется интенсивное использование воды из почвы. Это также может переместить инвазивные виды в эти засушливые районы , которым также требуется вода. Что, в свою очередь, может еще больше истощить запасы воды для растений этого региона. [18] Все эти влияния могут привести к физиологическому стрессу организма, тем самым увеличивая инвазию и еще больше разрушая местную экосистему. [19]
Несколько исследователей обнаружили, что изменение климата изменяет условия окружающей среды таким образом, что это приносит пользу распространению видов, позволяя им расширять свои ареалы в областях, где они ранее не могли выживать или размножаться . Эти сдвиги ареалов в основном связаны с повышением температуры, вызванным изменением климата. [16] Сдвиги в географическом распределении также поставят под сомнение определение инвазивных видов, как упоминалось ранее.
В водных экосистемах холодные температуры и зимняя гипоксия в настоящее время являются ограничивающими факторами для выживания инвазивных видов, а глобальное потепление, вероятно, приведет к тому, что новые виды станут инвазивными. [20]
На каждом этапе пути инвазии температура потенциально влияет на успешность инвазивного вида. Они описаны в разделе о влиянии этапов пути инвазии. Они включают в себя содействие колонизации и успешному размножению инвазивных видов, которые ранее не были успешными в соответствующей области, [16] измененные конкурентные взаимодействия между местными и инвазивными видами, измененные пределы ареала относительно высоты и широты и измененную эффективность управления. [4] Глобальное потепление также может изменить человеческую деятельность, например, транспорт , таким образом, что это увеличивает вероятность биологических инвазий.
Изменение климата может привести к увеличению экстремальных погодных условий, таких как холодные зимы или штормы, которые могут стать проблемой для нынешних инвазивных видов. Инвазивные виды, которые адаптированы к более теплому климату или более стабильному климату, могут оказаться в невыгодном положении при внезапных сезонных изменениях, таких как особенно холодная зима. Таким образом, непредсказуемая экстремальная погода может действовать как механизм сброса для инвазивных видов, сокращая количество инвазивных видов в пострадавшей области. [21] Более экстремальные климатические явления, такие как наводнения , также могут привести к побегам ранее ограниченных водных видов и удалению существующей растительности и созданию голой почвы, которую затем легче колонизировать. [16]
Одним из важных аспектов успеха инвазивных видов в условиях изменения климата является их преимущество перед местными видами. Инвазивные виды часто несут набор черт, которые делают их успешными захватчиками (например, способность выживать в неблагоприятных условиях, широкая толерантность к окружающей среде, быстрые темпы роста и широкое распространение), поскольку эти черты отбираются в процессе вторжения. Эти черты часто помогают им преуспеть в конкуренции с местными видами в условиях изменения климата. Однако инвазивные виды не являются исключительными и не все инвазивные виды несут эти черты. Скорее, есть некоторые виды, которые выиграют от изменения климата, а другие будут более негативно от него затронуты. Например, несмотря на способность инвазивных видов достигать этих новых сред, их присутствие может привести к нарушениям в пищевой цепи этой экосистемы, что может привести к масштабной гибели других и их самих. [22] Инвазивные виды просто с большей вероятностью, чем местные виды, несут подходящие черты, которые благоприятствуют им в изменяющейся среде в результате процессов отбора на пути вторжения. [4]
Некоторые местные виды, зависящие от мутуалистических отношений , увидят снижение своей приспособленности и конкурентоспособности в результате воздействия изменения климата на другие виды, находящиеся в мутуалистических отношениях. Поскольку неместные виды реже зависят от мутуалистических отношений, они будут меньше затронуты этим механизмом. [4]
Изменение климата также ставит под угрозу способность местных видов к адаптации из-за изменений в условиях окружающей среды, что затрудняет выживание местных видов и облегчает инвазивным видам занятие пустующих ниш . Изменения в окружающей среде также могут поставить под угрозу способность местных видов конкурировать с захватчиками, которые часто являются универсалами . [5] Инвазивным видам не требуется изменение климата, чтобы нанести ущерб экосистемам; однако изменение климата может усугубить ущерб, который они наносят. [5]
Пищевые сети и цепи — это два различных способа изучения передачи энергии и хищничества через сообщество . В то время как пищевые сети, как правило, более реалистичны и их легче идентифицировать в окружающей среде, пищевые цепи подчеркивают важность передачи энергии между трофическими уровнями. [23] Температура воздуха в значительной степени влияет не только на прорастание растительных видов , но и на привычки добычи пищи и размножения видов животных. В любом случае подхода к отношениям между популяциями важно понимать, что виды, вероятно, не могут и не будут приспосабливаться к изменению климата таким же образом или с такой же скоростью. Это явление известно как «разъединение» и оказывает пагубное воздействие на успешное функционирование затронутых сред. В Арктике телята карибу начинают в значительной степени испытывать нехватку пищи , поскольку растительность начинает расти раньше в течение сезона в результате повышения температуры. [24]
Конкретные примеры разделения в окружающей среде включают временной лаг между потеплением воздуха и потеплением почвы и связь между температурой (а также фотопериодом ) и гетеротрофными организмами. [24] Первый пример является результатом способности почвы удерживать свою температуру. Подобно тому, как вода имеет более высокую удельную теплоемкость, чем воздух, что приводит к тому, что температура океана становится самой высокой в конце летнего сезона, [25] температура почвы отстает от температуры воздуха. Это приводит к разделению надземных и подземных подсистем. [24]
Это влияет на вторжение, поскольку увеличивает темпы роста и распространение инвазивных видов. Инвазивные виды обычно лучше переносят различные условия окружающей среды, что повышает их выживаемость при изменении климата. Это позже приводит к тому, что виды умирают, поскольку они больше не могут жить в этой экосистеме. Новые организмы, которые перемещаются, могут захватить эту экосистему. [26]
Текущий климат во многих районах резко изменится, это может повлиять как на текущие местные виды, так и на инвазивные виды. Текущие инвазивные холодноводные виды, которые адаптированы к текущему климату, могут оказаться неспособными выживать в новых климатических условиях. Это показывает, что взаимодействие между изменением климата и инвазивными видами не обязательно должно быть благоприятным для захватчика. [20]
Если конкретная среда обитания резко меняется из-за изменения климата, может ли местный вид стать захватчиком в своей родной среде обитания. Такие изменения в среде обитания могут помешать местному виду завершить свой жизненный цикл или вызвать смену ареала. Другим результатом изменения среды обитания является локальное вымирание местного вида, когда он не может мигрировать. [5]
Более высокие температуры также означают более длительные периоды роста для растений и животных, что позволяет им смещать свои ареалы к северу. Миграция к полюсу также изменяет миграционные схемы многих видов. Более длительные периоды роста означают время прибытия для изменений видов, что изменяет количество пищи, доступной на момент прибытия, изменяя репродуктивный успех и выживание видов. Существуют также вторичные эффекты глобального потепления для видов, такие как изменения в среде обитания, источниках пищи и хищниках этой экосистемы. Что впоследствии может привести к локальному вымиранию видов или миграции в новую область, подходящую для этого вида. [26]
Насекомые-вредители всегда считались неприятностью, чаще всего из-за их разрушительного воздействия на сельское хозяйство , паразитирования на скоте и воздействия на здоровье человека . [27] Находясь под сильным влиянием изменения климата и вторжений, они в последнее время рассматриваются как значительная угроза как биоразнообразию, так и функциональности экосистем. Лесная промышленность также подвержена риску воздействия. [28] Существует множество факторов, которые способствуют существующим опасениям относительно распространения насекомых-вредителей: все они связаны с повышением температуры воздуха. Фенологические изменения , перезимовка , увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере , миграция и увеличение темпов роста популяции влияют на присутствие, распространение и воздействие вредителей как напрямую, так и косвенно. [29] Diabrotica virgifera virgifera , западный кукурузный жук, мигрировал из Северной Америки в Европу. На обоих континентах западный кукурузный жук оказал значительное влияние на производство кукурузы и, следовательно, на экономические издержки. Фенологические изменения и потепление температуры воздуха позволили верхней границе распространения этого вредителя расшириться дальше на север. В аналогичном смысле разделения, верхний и нижний пределы распространения вида не всегда аккуратно связаны друг с другом. Расстояние Махаланобиса и многомерный анализ огибающей, выполненные Педро Арагоном и Хорхе М. Лобо, предсказывают, что даже при расширении ареала вредителя на север, в настоящее время захваченные европейские сообщества останутся в пределах предпочитаемого вредителем ареала. [30]
В целом ожидается, что глобальное распространение вредителей сельскохозяйственных культур увеличится в результате изменения климата. Это ожидается для всех видов сельскохозяйственных культур, создавая угрозу как для сельского хозяйства, так и для другого коммерческого использования сельскохозяйственных культур. [31]
Когда климат станет теплее, прогнозируется распространение вредителей сельскохозяйственных культур в направлении полюсов по широте и высоте . Сухие или холодные районы с текущей средней температурой около 7,5 °C (45,5 °F) и текущим количеством осадков ниже 1100 мм/год могут потенциально пострадать больше, чем другие районы. Текущий климат в этих районах часто неблагоприятен для вредителей сельскохозяйственных культур, которые в настоящее время там обитают, поэтому повышение температуры принесет вредителям преимущества. С повышением температуры жизненный цикл вредителей сельскохозяйственных культур будет быстрее, а при температурах выше нуля в этих районах смогут обитать новые виды вредителей сельскохозяйственных культур. [32] Осадки оказывают меньшее влияние на вредителей сельскохозяйственных культур, чем температура, но они все равно могут повлиять на вредителей сельскохозяйственных культур. Засуха и сухие растения делают растения-хозяева более привлекательными для насекомых и, следовательно, увеличивают количество вредителей сельскохозяйственных культур во время засух. [33] Например, прогнозируется, что мучной хрущак спутанный увеличится в южноамериканском регионе с повышением температуры. Более высокая температура снизила смертность и время развития для запутанного мучного хрущака. Ожидается, что популяция запутанного мучного хрущака увеличится больше всего в более высоких широтах [34]
Прогнозируется, что в районах с более теплым климатом или на более низких высотах количество вредителей сельскохозяйственных культур будет уменьшаться. Наибольшее снижение численности вредителей сельскохозяйственных культур ожидается в районах со средней температурой 27 °C (81 °F) или осадками более 1100 мм/год. Несмотря на снижение численности вредителей сельскохозяйственных культур, маловероятно, что изменение климата приведет к полному исчезновению существующих видов вредителей сельскохозяйственных культур в этом районе. [31] При большем количестве осадков могут смываться яйца и личинки , которые являются потенциальными вредителями сельскохозяйственных культур [33]
Хотя масштаб исследований все еще ограничен, известно, что изменение климата и инвазивные виды влияют на наличие патогенов [19] , и есть доказательства того, что глобальное потепление увеличит численность патогенов растений, в частности. Хотя определенные изменения погоды по-разному повлияют на виды, повышенная влажность воздуха играет значительную роль в быстрых вспышках патогенов. В небольшом количестве исследований, которые были завершены в отношении заболеваемости фитопатогенами в ответ на изменение климата, большая часть завершенной работы сосредоточена на надземных патогенах. Это не означает, что патогены, передающиеся через почву , не подвержены воздействию изменения климата. Phytophthora cinnamomi , патоген, вызывающий увядание дуба, является патогеном, передающимся через почву, активность которого возросла в ответ на изменение климата. [24] [35]
Барьеры между морскими экосистемами обычно носят физиологический характер, а не географический (например, горные хребты). Эти физиологические барьеры можно рассматривать как изменения pH , температуры воды, мутности воды или чего-то еще. Изменение климата и глобальное потепление начали влиять на эти барьеры, наиболее значительным из которых является температура воды. Потепление морской воды позволило крабам вторгнуться в Антарктиду , и другие хищники- дурофаги не сильно отстают. По мере того, как эти захватчики перемещаются, виды, эндемичные для бентосной зоны , должны будут приспособиться и начать конкурировать за ресурсы, разрушая существующую экосистему. [36]
Пресноводные системы значительно подвержены влиянию изменения климата. Темпы вымирания в пресноводных водоемах, как правило, равномерны или даже выше, чем у некоторых наземных организмов. Хотя виды могут испытывать сдвиги ареала в ответ на физиологические изменения, результаты являются видоспецифичными и не являются надежными для всех организмов. По мере повышения температуры воды организмы, которые подавляют более теплые воды, испытывают положительное воздействие, в то время как холодноводные организмы испытывают отрицательное воздействие. [37] Более высокая температура также приводит к таянию арктических льдов , что повышает уровень моря. Из-за повышения уровня морской воды большинство фотосинтезирующих видов не могут получить необходимое количество света для поддержания жизни. [26]
По сравнению с наземными средами , пресноводные экосистемы имеют очень мало географических и аллостерических барьеров между различными областями. Повышенная температура и более короткая продолжительность холодной температуры увеличат вероятность появления инвазивных видов в экосистеме, поскольку зимняя гипоксия , которая препятствует выживанию видов, будет устранена. [20] Это касается ручьевой форели , которая является инвазивным видом в озерах и ручьях Канады.
Инвазивная ручьевая форель способна уничтожить местную бычью форель и другие местные виды в канадских ручьях . Температура воды играет большую роль в способности ручьевой форели обитать в ручье, но другие факторы, такие как течение реки и геология, также являются важными факторами того, насколько хорошо ручьевая форель обосновалась. [38] У бычьей форели положительный прирост популяции или конкурентное преимущество только в ручьях, температура которых не превышает 4–7 °C (39–45 °F) в самые теплые месяцы. Ручьевая форель имеет конкурентное и физиологическое преимущество перед бычьей форелью в более теплой воде, например, 15–16 °C (59–61 °F). Зимний период также является важным фактором для способности ручьевой форели обитать в ручье. Ручьевая форель может иметь сниженную выживаемость, если она подвергается особенно длительным и суровым зимним периодам. [39] В связи с наблюдениями, что ареал обитания ручьевой форели зависит от температуры, растет беспокойство, что ручьевая форель еще больше вытеснит бычью форель в более холодной воде из-за повышения температуры из-за изменения климата. [40] Изменение климата влияет не только на температуру в озерах, но и на расход рек, а следовательно, и на другие факторы в ручьях. [41] Этот неизвестный фактор затрудняет прогнозирование того, как ручьевая форель и бычья форель отреагируют на изменение климата.
Стратегии управления обычно имеют другой подход к инвазивным видам по сравнению с большинством местных видов. С точки зрения изменения климата и местных видов, наиболее фундаментальной стратегией является сохранение. Однако стратегия для инвазивных видов в основном касается управления контролем. [4] Существует несколько различных типов стратегий управления и профилактики, например, следующие.
Географический ареал инвазивных чужеродных видов может измениться из-за изменения климата, например, ручьевая форель ( Salvelinus fontinalis ). Для прогнозирования будущего воздействия изменения климата на распространение инвазивных видов ведутся исследования в области моделирования. Эти биоклиматические модели, также известные как модели экологической ниши или модели климатического конверта [55] , разрабатываются с целью прогнозирования изменений в ареалах видов и являются важным инструментом для разработки эффективных стратегий и действий по управлению (например, искоренение инвазивных видов и предотвращение внедрения [56] ) для снижения будущего воздействия инвазивных видов на экосистемы и биоразнообразие. [24] Модели обычно имитируют текущее распространение видов вместе с прогнозируемыми изменениями климата для прогнозирования будущих сдвигов ареалов. [55]
Прогнозируется расширение ареалов многих видов. Тем не менее, исследования также предсказывают сокращение будущих ареалов многих видов, особенно в отношении позвоночных и растений в больших пространственных масштабах. [57] Одной из причин сокращения ареалов может быть то, что ареалы видов из-за изменения климата обычно смещаются к полюсам, и поэтому в какой-то момент они достигнут моря, которое действует как барьер для дальнейшего распространения. Однако это тот случай, когда некоторые фазы пути инвазии, например, транспортировка и внедрение, не учитываются в моделях. Исследования в основном изучают прогнозируемые сдвиги ареалов с точки зрения фактических фаз распространения и установления инвазивного пути, исключая фазы транспортировки и внедрения. [57] [58] Модели также исследовали влияние инвазивных видов на локальное изменение климата — например, ускорение увеличения водно-болотных угодий в результате потери лесного полога. [59]
Эти модели полезны для прогнозирования, но пока очень ограничены. Сдвиги ареала инвазивных видов очень сложны и их трудно предсказывать из-за множества переменных, влияющих на путь вторжения. Это вызывает сложности с моделированием будущих прогнозов. Изменение климата, которое является самым фундаментальным параметром в этих моделях, не может быть определено, поскольку будущий уровень выбросов парниковых газов неопределен. Кроме того, климатические переменные, которые напрямую связаны с выбросами парниковых газов, такие как изменения температуры и осадков, также трудно предсказать с уверенностью. Поэтому то, как сдвиги ареалов видов будут реагировать на изменения климата, например, температуры и осадков, в значительной степени неизвестно и очень сложно понять и предсказать. Другими факторами, которые могут ограничивать сдвиги ареалов, но модели часто не учитывают, являются, например, наличие правильной среды обитания для вида-вселенца и наличие доступных ресурсов. [57]
Уровень точности этих моделей, таким образом, неизвестен, но их можно в некоторой степени использовать в качестве индикаторов, которые выделяют и идентифицируют будущие горячие точки для вторжений в более крупном масштабе. Эти горячие точки можно, например, суммировать в карты риска, которые выделяют области с высокой пригодностью для вторжений. Это было бы полезным инструментом для развития управления и помогло бы построить стратегии профилактики и контролировать распространение. [56]