Kaktus niskich wysp
Cochemiea halei (dawniej Mammillaria halei) tworzy skupienia pokładających się pędów z prostymi cierniami i czerwonymi rurkowatymi kwiatami. Jej główne stanowiska leżą w archipelagu Magdalena przy zachodnim wybrzeżu Baja California Sur. Ta niewielka przestrzeń lądowa obejmuje odmienne podłoża, niskie równiny oraz wyniesione grzbiety Santa Margarita. Badanie Breslina i współautorów z 2020 r. połączyło terenową mapę roślin z modelami klimatu, aby ocenić przyszłą przydatność tych siedlisk. [Breslin i wsp. 2020, s. 13212–13214]
Osiem wizyt terenowych w ciągu czterech lat, prowadzonych zimą i wiosną, dostarczyło 1227 georeferencjonowanych obserwacji. Są to zapisy występowania użyte w analizie, bez pełnego spisu wszystkich żywych roślin archipelagu. Ujęto również doniesienie o bardzo małej populacji na sąsiednim lądzie stałym. Po usunięciu silnie zagęszczonych zapisów pozostawiono 44 punkty obecności, oddalone od siebie o co najmniej 1 km. Takie przerzedzenie ograniczało nadmierną wagę miejsc, które odwiedzono i zapisano częściej. [Breslin i wsp. 2020, s. 13213–13215, 13218]
Podłoże ultramaficzne jako część siedliska
Skały ultramaficzne, w tym serpentynity, tworzą podłoża o szczególnym składzie mineralnym. W pracy rozpoznawano je na podstawie obserwacji barwy gleby w terenie i mapy geologicznej. Około 60% obserwacji C. halei pochodziło z takich miejsc. Pozostałe stanowiska leżały na innych podłożach, dlatego związek gatunku z glebą ultramaficzną ma charakter fakultatywny. Sama mapa występowania nie określa chemicznego składu tkanek roślin. [Breslin i wsp. 2020, s. 13213–13215, 13218–13220]
Do modelu wprowadzono dwie kategorie podłoża, ultramaficzne i pozostałe. Ich dodanie ograniczało przewidywanie odpowiednich siedlisk w piaszczystych obszarach między częściami archipelagu, gdzie roślin nie obserwowano. Pokazuje to znaczenie podłoża w obrębie zbliżonego klimatu. Badanie nie rozdzielało doświadczalnie wpływu dostępności wody, składników mineralnych i metali. Te procesy mogą współtworzyć środowisko korzeni, lecz ich oddzielnego udziału w tym wyniku nie wyznaczono. [Breslin i wsp. 2020, s. 13216–13220]
Od punktów obecności do mapy przydatności
Z dziewiętnastu zmiennych WorldClim wybrano cztery, ograniczając współzależność informacji. Były to roczna amplituda temperatury, średnia temperatura najcieplejszego kwartału oraz opady najcieplejszego i najchłodniejszego kwartału. Dane klimatyczne przedstawiały okres 1970–2000 w siatce około 1 km. Taka komórka może obejmować kilka skał, ekspozycji i mikroklimatów. Model opisuje zatem środowisko w skali użytej mapy. [Breslin i wsp. 2020, s. 13214–13215]
Autorzy porównali uogólniony model liniowy, Maxent i zespół drzew regresyjnych, określany skrótem BRT. W ostatnim podejściu kolejne niewielkie drzewa pomagają opisać nieliniowe zależności między warunkami a występowaniem. Do projekcji wybrano BRT ze względu na ocenę jego zdolności przenoszenia wyniku na dane niewykorzystane przy dopasowaniu. Końcowy zbiór podany w wynikach zawierał 44 punkty obecności i 207 punktów pseudoabsencji, reprezentujących tło porównania. [Breslin i wsp. 2020, s. 13214–13217; ryc. 3–4]
Wynik zależał szczególnie od temperatury
Roczna amplituda temperatury miała w wybranym modelu udział około 40,5%, a średnia temperatura najcieplejszego kwartału około 21%. Razem odpowiadały za około 62% raportowanej względnej ważności predyktorów. Podłoże miało około 16%, a pozostałą część tworzyły dwie zmienne opadowe. Ważność określa wkład zmiennej w dopasowanie konkretnego modelu. [Breslin i wsp. 2020, s. 13216–13218; ryc. 5]
Krzywe modelu wskazywały mniejszą przydatność siedlisk przy większej rocznej amplitudzie temperatury i wysokiej średniej temperaturze najcieplejszego kwartału. Stanowiska archipelagu mają klimat silnie kształtowany przez morze. Przyszła zmiana takiego układu może przesunąć klimatyczną przestrzeń odpowiednią dla gatunku. Wyznaczonych krzywych nie przenosimy na graniczne temperatury pędu ani harmonogram uprawy w doniczce, ponieważ w pracy nie mierzono tych odpowiedzi fizjologicznych. [Breslin i wsp. 2020, s. 13216–13220]
Utrata siedlisk i pojawianie się nowych obszarów
Projekcje obejmowały horyzonty nazwane w pracy 2050 i 2070 oraz scenariusze RCP 2.6, 4.5, 6.0 i 8.5. RCP określały różne ścieżki przyszłego wymuszenia radiacyjnego w użytych modelach klimatu. Autorzy łączyli wyniki HadGEM2-ES i CCSM4. To zestaw projekcji wykorzystany w badaniu z 2020 r., z zachowanymi jego założeniami i datami. Każda mapa była porównywana z bazową powierzchnią odpowiednią według modelu. [Breslin i wsp. 2020, s. 13214–13217]
| Horyzont i RCP | Utrata obecnej powierzchni | Nowa odpowiednia powierzchnia | Ubytek netto |
|---|---|---|---|
| 2050 · 2.6 | 46% | 19% | 27% |
| 2050 · 4.5 | 48% | 10% | 38% |
| 2050 · 6.0 | 47% | 14% | 33% |
| 2050 · 8.5 | 52% | 25% | 27% |
| 2070 · 2.6 | 50% | 29% | 21% |
| 2070 · 4.5 | 50% | 5% | 45% |
| 2070 · 6.0 | 50% | 6% | 44% |
| 2070 · 8.5 | 55% | 2% | 53% |
We wszystkich wariantach część obszarów bazowo odpowiednich traciła tę klasyfikację. Zakres wynosił 46–55% powierzchni. Równocześnie model przewidywał od 2 do 29% nowej odpowiedniej powierzchni poza obszarem bazowym. Po uwzględnieniu obu zmian ubytek netto wynosił 21–53%. Te dwa zakresy odpowiadają różnym pytaniom. Pierwszy opisuje zachowanie obecnie odpowiednich miejsc, drugi bilans całej prognozowanej mapy. [Breslin i wsp. 2020, s. 13216–13218; tabela 1]
Dlaczego bilans powierzchni nie wystarcza
Potencjalna ekspansja koncentrowała się między innymi na wyższych grzbietach Santa Margarita, a straty obejmowały cieplejsze niziny. Nowa odpowiednia komórka mapy oznacza zgodność z użytymi zmiennymi. Powstanie w niej populacji zależy jeszcze od dotarcia nasion, dostępności miejsca do kiełkowania oraz przeżycia kolejnych stadiów. U wyspowego kaktusa przestrzenna ciągłość nowych obszarów i ich podłoże mają znaczenie dla oceny możliwości takich przesunięć. [Breslin i wsp. 2020, s. 13217–13220; ryc. 6–8]
Strata części dotychczasowej powierzchni może również zmieniać odległości między pozostałymi płatami siedliska. Nawet przy umiarkowanym bilansie netto lokalna populacja może utracić korzystne otoczenie. Publikacja nie przeliczała mapy przydatności na przyszłą liczbę osobników, ani nie wyznaczała na jej podstawie prawdopodobieństwa wymarcia. Model wskazuje przestrzenny kierunek zagrożenia, który można odnieść do konkretnych stanowisk i ich obserwowanej demografii. [Breslin i wsp. 2020, s. 13218–13220]
Projected climate change threatens significant range contraction of Cochemiea halei (Cactaceae), an island endemic, serpentine-adapted plant species at risk of extinction
Breslin P. B., Wojciechowski M. F., Albuquerque F., Projected climate change threatens significant range contraction of Cochemiea halei (Cactaceae), an island endemic, serpentine-adapted plant species at risk of extinction, Ecology and Evolution, 2020, 10(23):13211-13224, doi: 10.1002/ece3.6914
Badanie rozmieszczenia Cochemiea halei w archipelagu Magdalena na zachodnim wybrzeżu Baja California Sur. Zebrane obserwacje terenowe połączono z czterema zmiennymi klimatycznymi oraz mapą dwóch kategorii podłoża. Modele obecnej przydatności siedlisk przeniesiono na cztery scenariusze RCP dla horyzontów 2050 i 2070. Praca pozwala rozdzielić fakultatywny związek z podłożem ultramaficznym, prognozowane straty obecnie odpowiednich obszarów i pojawianie się potencjalnie odpowiednich nowych obszarów.
Plants of the World Online — Royal Botanic Gardens, Kew
Nazwy przyjęte, synonimy i rozmieszczenie. Cytowanie przy taksonie prowadzi do jego rekordu.
Dostęp 2026-10-08.
