|
|
|
| ||
Представлена версия документа, предназначенная для печати
Вы можете загрузить эту страницу на сайте
Планируется получить и обработать новые материалы, в результате чего будет:
Научная значимость результатов будет заключаться в развитии теории биологических инвазий в условиях изменения глобального климата. Важными компонентами этой теории являются: 1) определение таксономических и географических закономерностей динамики ареалов ИВ в условиях изменения климата; 2) определение темпов и регионов вторжения ИВ, 3) оценка ожидаемых воздействий изменений ареалов на наземные и водные экосистемы при различных сценариях изменения климата; 4) выявление чувствительности различных ИВ к различным сценариям изменения климата; 5) выявление последствий изменения климата и будущих инвазий, что позволяет заблаговременно принимать решения по их устранению или минимизации.
Следует отметить, что, несмотря на исключительную актуальность, проблема множественного взаимодействия и ответа экосистем на совокупные глобальные изменения среды, в т.ч. и биологические инвазии, в современной интерпретации разрабатывается в мире лишь в последний короткий период времени. Эти исследования, в основном, проводятся в США, Канаде, странах Евросоюза, Центральной и Южной Америки, Японии, Австралии, Новой Зеландии, и касаются в основном чужеродных видов, обитающих на территории этих стран. Несмотря на сложные и значительные совместные воздействия глобального изменения климата и ИВ на глобальное биоразнообразие, климатические изменения по-прежнему рассматриваются изолированно в политике и управлении многих стран (Walther et al. 2009))(литературные ссылки приведены в Приложении). Кроме того, политика сохранения биоразнообразия основана на устаревших предположениях о биогеографической и климатической стабильности. Например, политика охраняемых территорий в Канаде, России, США поддерживает постоянную защиту существующих экосистем, но не учитывает меняющееся распределение видов или экологическую целостность сообществ в условиях изменения климата (Scott, Lemieux 2005). Попытки предсказать регионы, подходящие для будущих вторжений чужеродных видов, были предприняты для отдельных видов (Storkey et al. 2014; Rasmussen et al. 2017, Iannella et al. 2020, Evans, Simpson 2010, Gallardo, Aldridge, 2013, Rodder et al. 2009, Kikillus et al. 2010). Хотя многие авторы предупреждали о потенциальных синергических обратных связях между климатом и изменениями землепользования в отношении распределения видов (Parmesan 2006, Hellmann et al. 2008; Mainka et al. 2010; Smith et al. 2012), лишь в немногих исследованиях эти взаимодействия изучены в явном виде (Fløjgaard et 2009, Wang et al. 2017, Gama et al. 2017, Aragon, Lobo 2011, Lengye et al. 2014, Hill et al. 2016, Hof et al. 2012; Schertler et al. 2020, Chapman et al. 2014, Kroschel et al. 2013, Cunze et al. 2013), и никто не делал это специально для каких-либо инвазионных видов на территории России. В 2013 г. в журнале Global Change Biology (2013, 19, 3740–3748, doi: 10.1111/gcb.12344) была опубликована статья (Bellard et al., 2013), в которой на примере ИВ TOP-100 мира оценена динамика их ареалов в масштабах крупных биомов мира в условиях текущего климата и двух сценариях (A1B, B2A) его изменения с помощью трех GCCM моделей (HADCM3, CSIRO2, CGCM2), впрочем уже устаревших. Полученные в опубликованном исследовании результаты имеют большое значение для регионов Европы, северо-востока США, Центральной Америки и Африки, Индонезии и тихоокеанских островов, поскольку пригодность этих регионов для инвазионных видов может сильно измениться. Россия в этих исследованиях практически не представлена, т.к. распространение многих инвазионных видов России зарубежным исследователям известно мало, а наше обобщение, созданное в рамках предыдущего проекта РНФ, опубликовано лишь в конце 2018 г. и не учитывалось в анализе статьи 2013 года. Сказанное подтверждает, что ко всем ожидаемым результатам проекта может быть применено: «сделано впервые».
Новизна исследования и применение современных методических подходов для построения ансамблевых моделей пространственного распределения ASMD и экологических ниш AENM для видов ТОП-100 России, базы данных полевых и экспериментальных исследований позволяют ожидать, что результаты, полученные участниками проекта по динамике ареалов ИВ при альтернативных сценариях изменения климата, будут соответствовать мировому уровню, а в отдельных аспектах превышать его.
Общественная значимость результатов проекта вытекает из важности прогнозирования динамики ареалов самых опасных и широко распространенных инвазионных видов России, которые, как было показано нами ранее, продемонстрировали свою способность к распространению в новых экосистемах, а также оказывают отрицательное воздействие на биологическое разнообразие, здоровье и хозяйственную деятельность человека. Разработанные и существенно дополненные в ходе выполнения проекта векторно-растровые базы данных точек находок ИВ и предикторных переменных наземных и водных сред, новые прогностические комплексные модели ASDM и AENM, серия карт прогноза инвазий являются наукоемкими результатами интеллектуальной деятельности (РИД). Полученные РИД будут востребованы при мониторинге инвазионных процессов, прогнозировании экологических ситуаций при различных сценариях изменения климата и, в конечном счете, для обеспечения экологической и экономической безопасности страны.
Основные сферы практического использования результатов проекта в гидроэнергетике (защита гидротехнических сооружений), здравоохранении (предупреждение возникновения новых (эмерджентных) заболеваний и прогноз новых регионов их эпидемического проявления), сельском и лесном хозяйстве (защита от сорных видов растений и насекомых-вредителей), в животноводстве, в частности, в прудовом и пастбищном рыбоводстве (защита от паразитов, конкурентов и хищников хозяйственно ценных объектов), рыболовстве (оптимизация объема и ассортимента промысла). Результаты проекта, оформленные в виде серии прогнозных карт инвазий для 2021-2100 гг. при альтернативных сценариях климатических изменений будут представлять несомненный интерес для широкого спектра государственных и коммерческих структур России, работающих в различных отраслях народного хозяйства.
The current proposal aims to investigate interaction effects between global climate change and biological invasions which threaten biodiversity, ecosystems and human well-being. Climate change and invasions are widely recognized in the world as global processes that require urgent action to minimize their negative effects on the environmental, socioeconomic and health indicators. Despite the growing body of evidences that these factors have strong and complex interactive effects, climate change and invasive species (IS) are generally regarded as independent forces, and their combined effects are ignored in scientific, political and administrative initiatives. In recent decades, climatic changes have already caused noticeable shifts in the phenology and distribution of plants and animals in all the studied marine, freshwater and terrestrial ecosystems. Species with small ranges, especially polar and mountainous species, show a dramatic reduction of their range sizes and some of them have become extinct due to recent climate change. It is highly important to study IS expansion rates as a result of global climate change and land use, to assess interactions of IS with abiotic and biotic environmental factors and their impact on native species, communities and ecosystems in order to ensure biosecurity because there are continuous threats of environmental disasters and negative consequences for life and health of people (introduction of pathogens, carriers of diseases) and economically valuable plants and animals. Invasive species can destroy local natural ecosystems that have been formed for thousand years. The introduction of invasive bacteria, fungi, insects and other invertebrates, plants, fish, amphibians, reptiles, birds, mammals often causes significant harm to agriculture, forestry, hunting and fishing, and threatens the food security of the country. It is uncertain how scenarios of global climate change would be realized and the scale of invasions. For this reason, it is currently especially important to predict the potential habitats and consequences of naturalization of the most dangerous invasive species and to predict regions with a high risk of IS introduction.
| |
 | |
 кабинетом «Биоинформатики и моделирования биологических процессов» ИПЭЭ РАН в рамках выполнения грантов РНФ № 16-14-10323, 21-14-00123 | |
 | |
| © май 2016 -. Кабинет "Биоинформатики и моделирования биологических процессов" ИПЭЭ РАН | |
