Исследование выявляет компромиссы между устойчивостью и восстановимостью экосистем к тропическим циклонам

Международная исследовательская группа в новом исследовании экологических последствий ураганов дала ответ на давний вопрос: сталкиваясь со штормом, лучше быть устойчивым, как дуб, или восстанавливаемым, как ива? Результаты, опубликованные 2 марта в журнале Science Advances, помогут планировать меры в условиях изменения климата и роста прибрежного населения, которому угрожают более интенсивные штормы, проникающие дальше в умеренные широты.

Исследование показало, что прибрежные экосистемы демонстрируют устойчивые компромиссы между сопротивляемостью (resistance, способность противостоять изменению) и восстановимостью (resilience, способность быстро вернуться к исходному состоянию после нарушения). «Управление, направленное на повышение сопротивляемости, может привести к снижению восстановимости, и наоборот. Эти знания крайне важны для принятия решений», — отмечает ведущий автор доктор Кристофер Патрик из Виргинского института морских наук.

Ученые проанализировали данные мониторинга до и после 26 штормов в Северном полушарии (1985–2018 гг.), обрушившихся на территории от Техаса до Северной Каролины, а также на Пуэрто-Рико и Тайвань. Они оценили 4138 временных рядов по четырем типам экосистем (пресноводные, морские, водно-болотные угодья, наземные) и пяти категориям отклика, включая популяции организмов, биогеохимию и гидрографию.

Был выявлен повторяющийся паттерн компромиссов. Например, ураган «Гилберт» (1988 г., категория 5) уничтожил устойчивые виды вроде ямайского древовидного папоротника, что позволило быстро восстановиться кустарниковым видам. Ураган «Харви» (2017 г., категория 4) вызвал эрозию в прибрежных маршах Техаса, что способствовало восстановлению более высокого Spartina alterniflora, в то время как мангровые заросли оказались более устойчивы к эрозии, чем травянистые марши.

Полученные знания помогают выбрать эффективную стратегию управления. В условиях редких нарушений и стабильного климата приоритетом может быть сопротивляемость — например, посадка мангров для защиты от эрозии. Если же нарушения становятся более частыми или интенсивными, более оправданной стратегией может оказаться восстановимость для быстрого возвращения к норме после ущерба.

Будущие исследования в рамках сети HERS будут направлены на изучение влияния биологических признаков видов и истории нарушений на реакцию экосистем, а также на взаимодействие локальных (например, загрязнение питательными веществами) и глобальных (изменение климата) стрессоров.