Πρόληψη της εξαφάνισης των φυτών σε έναν πολύπλοκο κόσμο
Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί παράγοντες που μπορούν να οδηγήσουν έναν πληθυσμό φυτών προς την εξαφάνιση, αλλά οι ανθρωπογενείς απειλές (π.χ. απώλεια οικοτόπων, χωροκατακτητικά είδη) είναι οι πιο συνηθισμένοι και συχνά οι πιο καταστροφικοί. Δυστυχώς, ο μετριασμός των επιπτώσεων αυτών των απειλών για τη μείωση του κινδύνου εξαφάνισης ενός πληθυσμού είναι πραγματικά πολύπλοκος.
Οι απειλές συνήθως έχουν τόσο άμεσες όσο και έμμεσες επιπτώσεις, δημιουργώντας διασυνδεδεμένες κλιμακωτές ή ιστές σχέσεις μεταξύ πολλών διαφορετικών παραγόντων που τελικά όλοι επηρεάζουν τον κίνδυνο εξαφάνισης ενός φυτικού πληθυσμού. Οι απειλές τείνουν να ενώνονται. Έτσι, ακόμη και σε έναν μόνο πληθυσμό, οι διαχειριστές γης προσπαθούν σχεδόν πάντα να διαχειριστούν πολλαπλές απειλές ταυτόχρονα. Οι απειλές εμφανίζονται σε πολλαπλές χωρικές κλίμακες, από τοπικές απειλές όπως το φυτοφάγο μέχρι την παγκόσμια απειλή της κλιματικής αλλαγής. Και, υπάρχουν παραδείγματα όπου ο μετριασμός των τοπικών απειλών έχει περιορισμένη μόνο ικανότητα να μειώσει τον μακροπρόθεσμο κίνδυνο εξαφάνισης χωρίς να αντιμετωπίζονται επίσης οι απειλές μεγαλύτερης κλίμακας. Τέλος, οι απειλές μπορούν να επηρεάσουν τον κίνδυνο εξαφάνισης ενός φυτικού πληθυσμού με διαδραστικούς ή συνεργιστικούς τρόπους. Αυτό σημαίνει ότι ο καθαρός αντίκτυπος δύο ή περισσότερων απειλών είναι μεγαλύτερος (ή μικρότερος) από ό,τι θα αναμενόταν με βάση τις επιμέρους επιπτώσεις κάθε απειλής (δηλαδή είναι μεγαλύτερος από το άθροισμα των μερών τους).
Παρά όλη αυτή την πολυπλοκότητα, ο κίνδυνος εξαφάνισης ενός πληθυσμού μπορεί να χαρακτηριστεί ως ένα κύριο πράγμα - η δυναμική ανάπτυξής του (π.χ. ποσοστά γεννήσεων και θανάτων). Έτσι, αυτό που πρέπει να ρωτήσουμε για να γνωρίζουμε τον κίνδυνο εξαφάνισης ενός πληθυσμού είναι εάν αυτός ο πληθυσμός, μακροπρόθεσμα, αυξάνεται ή μειώνεται. Ενώ εννοιολογικά, ο χαρακτηρισμός του κινδύνου εξαφάνισης είναι πολύ πιο απλός στην κατανόηση από όλες τις πολυπλοκότητες των απειλών που τελικά δημιουργούν αυτόν τον κίνδυνο, συλλέγοντας αρκετά δεδομένα για να ανιχνεύσουμε τη μακροπρόθεσμη αύξηση ή μείωση του πληθυσμού και αρκετά δεδομένα για να συνδέσουμε μια συγκεκριμένη απειλή με αυτήν την τάση. είναι σκληρός. Για να γίνει αυτό απαιτούνται πολλά δεδομένα, που συλλέγονται για μεγάλο χρονικό διάστημα από πολλούς πληθυσμούς. Επομένως, είναι κατανοητό ότι αυτού του είδους οι μελέτες σπάνια γίνονται για είδη φυτών.
Η μελέτη, «Η ανάλυση βιωσιμότητας καταμέτρησης πληθυσμού διαπιστώνει ότι οι αλληλεπιδρώντες τοπικές και περιφερειακές απειλές επηρεάζουν τη βιωσιμότητα ενός σπάνιου φυτού», είχε μια μοναδική ευκαιρία να χρησιμοποιήσει ένα μακροπρόθεσμο σύνολο δεδομένων για την αξιολόγηση των ατομικών και διαδραστικών επιπτώσεων πολλαπλών απειλών που εμφανίζονται σε διαφορετικά χωρικά κλίμακες σε πολυάριθμους πληθυσμούς ενός σπάνιου φυτικού είδους. Το πρόγραμμα Plants of Concern είναι μια επιστημονική πρωτοβουλία πολιτών που παρακολουθεί τα μεγέθη του πληθυσμού και τους τύπους και τα επίπεδα απειλών για σπάνια είδη φυτών σε μια μεγάλη περιοχή νότια και δυτικά της λίμνης Μίσιγκαν στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Αυτή η μελέτη επικεντρώθηκε στην Eurybia furcata , ένας σπάνιος δασώδης αστέρας που βρέθηκε σε έξι μεσοδυτικές πολιτείες, αλλά με το μεγαλύτερο μέρος του παγκόσμιου πληθυσμού του στην περιοχή Φυτά ανησυχίας στο νότιο Ουισκόνσιν και το Βόρειο Ιλινόις. Σε αυτήν την περιοχή, E. furcata απειλείται από δύο τοπικές απειλές, τη μετατόπιση από χωροκατακτητικά είδη (κυρίως το ιπποφαές, Rhamnus cathartica ) και φυτοφάγα θηλαστικών (κυρίως από ελάφια με λευκή ουρά, Odocoileus virginianus ). Επίσης, λόγω των σοβαρών περιορισμών διασποράς, αναμένεται να επηρεαστεί από τη μεγάλης κλίμακας απειλή της κλιματικής αλλαγής. Αυτή η μελέτη ποσοτικοποίησε και συνέκρινε τις επιπτώσεις αυτών των τριών απειλών στο E. furcata χρησιμοποιώντας μοντέλα πληθυσμιακής προβολής βάσει μετρήσεων για την εκτίμηση του μεγέθους του πληθυσμού και της πιθανότητας εξαφάνισης 50 χρόνια στο μέλλον κάτω από διαφορετικά επίπεδα απειλής και ιστορικές ή αναμενόμενες μελλοντικές κλιματικές συνθήκες.
Πρώτον, οι επιπτώσεις των δύο τοπικών απειλών, των χωροκατακτητικών ειδών και του φυτοφάγου, συγχέθηκαν εν μέρει. Αυτό συνέβη επειδή συχνά συνυπήρχαν σε πληθυσμούς σε όλη την περιοχή και λόγω των στατιστικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ τους, που όταν συνδυάζονταν, σήμαινε ότι οι δύο επιδράσεις δεν μπορούσαν να διαχωριστούν πλήρως αναλυτικά. Αντιμετωπίζονται ως μια ενιαία μονάδα τοπικής απειλής για μεγάλο μέρος της μελέτης. Όπως θα περίμενε κανείς, τα μοντέλα προβολής που χρησιμοποιούν δεδομένα από πληθυσμούς με υψηλότερα επίπεδα τοπικών απειλών είχαν μικρότερα μεγέθη πληθυσμού και υψηλότερους κινδύνους εξαφάνισης. Όμως, οι απόλυτες διαφορές ήταν μικρές (π.χ. αύξηση από 39% σε 46% πιθανότητα εξαφάνισης από μικρές ή καθόλου τοπικές απειλές σε υψηλότερα επίπεδα τοπικής απειλής, αντίστοιχα).
Δεύτερον, τα κλιματικά μοντέλα έδειξαν αρνητικό αντίκτυπο της κλιματικής αλλαγής στο E. furcata’s προβλεπόμενα μελλοντικά μεγέθη πληθυσμού. Τα μοντέλα υπό ιστορικές κλιματολογικές συνθήκες παρήγαγαν κατά μέσο όρο 236% περισσότερα άτομα από τα μοντέλα υπό μελλοντικές κλιματικές συνθήκες. Παρά αυτή την αλλαγή στο μέγεθος του πληθυσμού, η κλιματική αλλαγή από μόνη της δεν προβλεπόταν να αυξήσει το E. furcata’s γενικός κίνδυνος εξαφάνισης. Ως εκ τούτου, οι τοπικές απειλές και η κλιματική αλλαγή ανεξάρτητα αναμένεται να έχουν μόνο μικρές έως μέτριες αρνητικές επιπτώσεις στο E. furcata μέσα στα επόμενα 50 χρόνια.
Η αλληλεπίδραση, ωστόσο, ήταν εκπληκτική και δείχνει ότι η E. furcata θα μπορούσε να είναι πολύ πιο επικίνδυνο από όσο θα προέβλεπαν είτε η τοπική απειλή είτε τα κλιματικά μοντέλα. Όταν μοντελοποιήθηκαν χωριστά, πληθυσμοί υπό μικρή έως καθόλου πίεση από τοπικές απειλές δεν προβλεπόταν επίσης ότι θα επηρεαστούν από την κλιματική αλλαγή (Σχήμα Πίνακας Α). Ενώ οι πληθυσμοί υπό υψηλότερη πίεση από τοπικές απειλές επηρεάστηκαν σε μεγάλο βαθμό από την κλιματική αλλαγή. Τα μοντέλα υπό ιστορικές κλιματολογικές συνθήκες παρήγαγαν κατά μέσο όρο 11.813% περισσότερα άτομα από τα μοντέλα υπό μελλοντικές κλιματικές συνθήκες (Σχήμα Πίνακας Β). Έτσι, η συνεργική επίδραση και των τριών απειλών προβλέπεται ότι θα οδηγήσει αυτό το είδος αργά, αλλά σταθερά προς την εξαφάνιση.
Είναι ενδιαφέρον ότι το συνεργιστικό αποτέλεσμα μεταξύ των απειλών μπορεί επίσης να είναι το κλειδί για την αποτροπή της εξαφάνισης αυτού του υψηλού κινδύνου. Η κατεύθυνση της συνεργίας υποδηλώνει ότι με τη διαχείριση τοπικής κλίμακας, τον έλεγχο χωροκατακτητικών ειδών και φυτοφάγων, το μοναδικό στρες της κλιματικής αλλαγής θα μειώσει μόνο τα μεγέθη του πληθυσμού και δεν θα οδηγήσει τους πληθυσμούς σε πλήρη εξαφάνιση. Έτσι, υπάρχει ελπίδα ότι με τη διαχείριση τοπικής απειλής, πιθανώς σε συνδυασμό με περιστασιακή αύξηση του πληθυσμού για αύξηση του μεγέθους και της γενετικής ποικιλότητας, αυτό το είδος μπορεί να διατηρηθεί στη θέση του, χωρίς να χρειάζεται να διασκορπιστεί ή να μετακινηθεί από ανθρώπινη παρέμβαση για την παρακολούθηση του κλίματος του.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο Η ανάλυση βιωσιμότητας πληθυσμού Count διαπιστώνει ότι οι αλληλεπιδρώντες τοπικές και περιφερειακές απειλές επηρεάζουν τη βιωσιμότητα ενός σπάνιου φυτού, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Ecological Indicators. Αυτή η εργασία διεξήχθη από την Holly L. Bernardo ως μέρος της έρευνας της διατριβής στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον στο Σεντ Λούις, η Pati Vitt, η Rachel Goad και η Susanne Masi ενώ ήταν στον Βοτανικό Κήπο του Σικάγο και η Tiffany M. Knight από το Ινστιτούτο Βιολογίας/ Γεωβοτανική και Βοτανικός Κήπος στο Πανεπιστήμιο Martin-Luther, το Τμήμα Κοινοτικής Οικολογίας στο UFZ και το Κέντρο Περιβαλλοντικής Έρευνας Helmholtz και το Γερμανικό Κέντρο Ολοκληρωτικής Έρευνας για τη Βιοποικιλότητα (iDiv) στη Γερμανία.
