Quo vadis? A fajok előrenyomuló és visszavonuló frontjai a változó klímában

2023.12.18.
Quo vadis? A fajok előrenyomuló és visszavonuló frontjai a változó klímában
A klímaváltozás komoly kihívás elé állítja a természetvédőket többek között a fajok elterjedési határainak eltolódása miatt. Ennek egyik tipikus példája, hogy magashegységekben feljebb tolódik az erdőhatár. Nagy kérdés, hogy a különböző fajok terjedése képes-e lépést tartani a megfelelő élőhely elmozdulásával. Ennek vizsgálatára dolgozott ki egy új módszert munkatársaival Dr. Oborny Beáta az ELTE Biológiai Intézetében és az ÖK Evolúciótudományi Intézetében. Zimmermann Dániellel írt új közleményük az Ecography folyóiratban „a hónap cikke” címet nyerte el.

A klímaváltozás nem egyformán érinti az összes fajt: van, amelyiknek az elterjedési területe szűkül, mások terjeszkedőben vannak. A kialakuló fajhiányok akár teljes ökoszisztémák fennmaradását veszélyeztethetik, a gyors előrenyomulásban lévő invázív fajok, kártevők, kórokozók pedig komoly gazdasági kihívások elé állítanak bennünket. Legyen szó területszűkülésről vagy terjeszkedésről, kritikus fontosságú pontosan meghatározni a fajok jelenlegi elterjedési határait, hogy össze lehessen hasonlítani a jövőbeliekkel. Ez azonban nem egyszerű, mivel az elfoglalt területek szegélye gyakran bonyolult mintázatú. Dr. Oborny és kutatótársai egy új módszert javasolnak, mely lehetővé teszi az elterjedési területek pontosabb meghatározását és az eltolódások hatékonyabb észlelését.

Az új módszer lényege, hogy nem a faj legkülső, elszigetelt előfordulásait kell megfigyelni, hanem az egybefüggő és fragmentált előfordulás közötti határt. A képen pirossal jelzett frontvonal (angolul hull) e határt reprezentálja. Itt már nagyobb a populációsűrűség és kevesebb a véletlen ingadozás, mint a külső szegélyen. A faj elterjedési határát e front középvonalában érdemes meghúzni, s mozgását követni. A módszert számítógépes szimulációkkal tesztelték különböző környezeti feltételek mellett és különböző tulajdonságú fajoknál. A vizsgálatok azt mutatták, hogy a frontvonalnak jellegzetes térbeli szerkezete van (fraktál), s ez a visszavonuló frontoknál mindig megmarad, az előrenyomulóknál pedig csak nagyon gyors változások esetén torzul. Az utóbbi eset figyelmeztető jel, hogy a faj nem elég terjedőképes ahhoz, hogy követni tudja a számára alkalmas élőhely elmozdulását, vagyis lemarad az élőhellyel való "versenyfutásban".

Törpefenyves határa az Alacsony-Tátrában és pillanatfelvétel egy szimulációból. A piros vonal a frontvonal. A piros és zöld együtt az egybefüggő elterjedési terület, a világoszöldek pedig a szigetszerű előfordulások.
Fotó: Lájer Konrád, szimulált kép: Oborny Beáta.

Az új módszer célja, hogy hatékonyan monitorozzuk a fajok elterjedési területeinek változását, és összehasonlíthatóvá tegyük a különböző földrajzi régiókban élő különböző fajokat. Mindez segíthet abban, hogy globális szinten átlássuk a fajok mozgásait. Új ötleteket adhat a védendő fajok fennmaradásának támogatására és a kártevők terjedésének gátlására a változó klímában.


Az eredeti publikáció: Oborny, B. and Zimmermann, D. (2023), Advancing and retreating fronts in a changing climate: a percolation model of range shifts. Ecography, 2023: e06645. https://doi.org/10.1111/ecog.06645