Ученые нашли уязвимые к потеплению лиственничные леса Сибири
Красноярские исследователи показали, что разные популяции сибирской лиственницы по-разному переживут изменение климата. Одни леса могут не успеть адаптироваться к потеплению, а другие способны стать источником семян для восстановления тайги.
Источник: Серафима Новикова, младший научный сотрудник лаборатории геномных исследований и биотехнологии ФИЦ КНЦ СО РАН.
МОСКВА, 2 июля /Новости науки/. Красноярские ученые выявили популяции лиственницы сибирской, которые сильнее всего уязвимы перед изменением климата. Результаты исследования Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета опубликованы в журнале Forests.
Лиственница сибирская — один из ключевых видов тайги. От ее состояния зависят устойчивость вечной мерзлоты, сохранение северных лесов и способность экосистем поглощать углекислый газ. Однако потепление в Сибири идет быстро, и не все популяции деревьев смогут перестроиться под новые условия.
«Данные генотипирования в масштабах всего генома обеспечивают высокоточное представление об адаптивной генетической изменчивости и позволяют количественно оценить уязвимость конкретных популяций к изменениям окружающей среды», — пояснила одна из авторов работы, научный сотрудник лаборатории геномных исследований и биотехнологии ФИЦ КНЦ СО РАН Серафима Новикова.
Исследователи изучили ДНК лиственницы из 37 районов — от Заполярья до Алтая и Саян. Они проанализировали более 20 тыс. генетических маркеров и сопоставили их с климатическими параметрами, включая температурную стабильность и количество осадков в самый засушливый месяц.
Для оценки риска ученые использовали метод геномного смещения. Он показывает, насколько сильно должен измениться генетический состав популяции, чтобы она соответствовала будущему климату. Чем выше этот показатель, тем больше вероятность, что деревья не успеют приспособиться.
Самыми уязвимыми оказались популяции на Урале, в субполярных районах и в высокогорьях Алтая. По климатическим моделям, в некоторых местах потепление к 2081–2100 годам может достичь 6–7°C. Кроме того, в группе риска оказались отдельные популяции Южного и Центрального Урала, Алтая и Саян: там изменения климата могут быть не такими резкими, но генетическое разнообразие деревьев ниже, а значит, ниже и их адаптивный потенциал.
При этом несколько центральных и южных популяций показали низкое геномное смещение. Такие деревья могут лучше перенести даже заметное потепление. По словам ученых, эти устойчивые популяции в будущем могут стать источником семян для лесовосстановления, но перед управленческими решениями прогнозы нужно дополнить экологическими, физиологическими и экспериментальными данными.
Лиственничные леса занимают огромные площади в Сибири и играют важную роль в климатической системе региона. Они связаны с состоянием мерзлоты, углеродным балансом и устойчивостью северных экосистем. Новая работа показывает, что сохранять такие леса нужно не только по географическому принципу: важно учитывать генетическую устойчивость конкретных популяций.
Лиственница сибирская — один из ключевых видов тайги. От ее состояния зависят устойчивость вечной мерзлоты, сохранение северных лесов и способность экосистем поглощать углекислый газ. Однако потепление в Сибири идет быстро, и не все популяции деревьев смогут перестроиться под новые условия.
«Данные генотипирования в масштабах всего генома обеспечивают высокоточное представление об адаптивной генетической изменчивости и позволяют количественно оценить уязвимость конкретных популяций к изменениям окружающей среды», — пояснила одна из авторов работы, научный сотрудник лаборатории геномных исследований и биотехнологии ФИЦ КНЦ СО РАН Серафима Новикова.
Исследователи изучили ДНК лиственницы из 37 районов — от Заполярья до Алтая и Саян. Они проанализировали более 20 тыс. генетических маркеров и сопоставили их с климатическими параметрами, включая температурную стабильность и количество осадков в самый засушливый месяц.
Для оценки риска ученые использовали метод геномного смещения. Он показывает, насколько сильно должен измениться генетический состав популяции, чтобы она соответствовала будущему климату. Чем выше этот показатель, тем больше вероятность, что деревья не успеют приспособиться.
Самыми уязвимыми оказались популяции на Урале, в субполярных районах и в высокогорьях Алтая. По климатическим моделям, в некоторых местах потепление к 2081–2100 годам может достичь 6–7°C. Кроме того, в группе риска оказались отдельные популяции Южного и Центрального Урала, Алтая и Саян: там изменения климата могут быть не такими резкими, но генетическое разнообразие деревьев ниже, а значит, ниже и их адаптивный потенциал.
При этом несколько центральных и южных популяций показали низкое геномное смещение. Такие деревья могут лучше перенести даже заметное потепление. По словам ученых, эти устойчивые популяции в будущем могут стать источником семян для лесовосстановления, но перед управленческими решениями прогнозы нужно дополнить экологическими, физиологическими и экспериментальными данными.
Лиственничные леса занимают огромные площади в Сибири и играют важную роль в климатической системе региона. Они связаны с состоянием мерзлоты, углеродным балансом и устойчивостью северных экосистем. Новая работа показывает, что сохранять такие леса нужно не только по географическому принципу: важно учитывать генетическую устойчивость конкретных популяций.
