بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر پراکنش جغرافیایی گاوزبان وحشی در استان خراسان رضوی

سابقه و هدف: تغییرات اقلیمی که در اثر فعالیت‌های انسانی در سده‌های گذشته آغاز شده‌اند، با گذشت زمان و در اثر پس‌خورهای مثبت، تشدید شده‌اند. تغییر در ویژگی‌های محیط زیست موجودات زنده به طور قطع بر حیات آن‌ها تأثیر گذار است. در یک دهه اخیر مطالعات زیادی بر نوع، ابعاد و میزان این تأثیر بر موجودات زنده مختلف (از جمله گیاهان) در اقالیم و اکوسیستم‌های مختلف متمرکز شده‌اند. در این پژوهش اثر تغییر اقلیم تا سال 2080 میلادی تحت سناریوی اقلیمی RCP 8.5 و تحت مدل گردش عمومی HadGem2 بر پراکنش جغرافیایی گونه Anchusa italica Retzius. در استان خراسان رضوی بررسی شد. این گونه علی‌رغم اهمیت دارویی، حفاظتی، اقتصادی و حتی تا حدودی علوفه‌ای که دارد، تا کنون مورد مطالعه قرار نگرفته بوده است. تاثیر تغییر اقلیم بر گونه‌های مهم تنها می‌تواند از طریق مدلسازی بررسی شود، چرا که مطالعات مدلسازی در علوم طبیعی، کارگشای بسیاری از مسائل هستند که در مطالعات عادی قابل پیگیری نیستند. مواد و روش‌ها: ابتدا مطالعات صحرایی شامل برداشت مختصات جغرافیایی نقاط حضور گونه مورد مطالعه در محدوده مراتع استان خراسان رضوی در اواخر بهار سال 1397 (زمانی که گیاه در حال گلدهی بوده و به آسانی قابل رؤیت و شناسایی است) انجام شد و در نتیجه تعداد 113 نقطه حضور برای گونه Anchusa italica ثبت شد. سپس از 19 متغیر بیوکلیماتیک (زیست-اقلیمی) به همراه 3 متغیر فیزیوگرافیک شیب، جهت شیب و ارتفاع از سطح دریا به عنوان ورودی‌های مدل GBM استفاده شد. این مدل که یکی از روش‌های مبتنی بر درخت‌های تصمیم‌گیری است، از تعداد زیادی درخت ناقص برای تشکیل مدل نهایی استفاده می‌کند و الگوریتم آن، در محیط نرم‌افزار R برنامه‌نویسی شد. مدل با ورود نقاط حضور گونه و شرایط اقلیمی و توپوگرافی حال حاضر به عنوان متغیرهای مستقل، رابطه بین حضور گونه و شرایط اقلیمی را شبیه‌سازی کرده و سپس از این شبیه‌سازی برای بررسی اثر تغییر در مؤلفه‌های اقلیمی بر پراکنش گونه استفاده می‌کند. دو شاخص مخصوص صحت‌سنجی (AUC و TSS) برای تعیین توان مدل به کار رفت. نتایج: نقشه‌های مناطق مناسب برای زیست گاوزبان وحشی در شرایط اقلیمی فعلی و تحت تغییرات اقلیمی در سال 2080 تهیه شدند و شاخص‌های ارزیابی مدل نشان دادند که مدل توانایی بالایی در پیش‌بینی مکان‌های مناسب برای حضور گونه داشته است (AUC=0.974 و TSS=0.87). متغیرهای اقلیمی دمای سالیانه (BIO1)، میانگین دامنه دمای روزانه (BIO2)، تغییرات فصلی بارندگی (BIO15) و مجموع بارندگی سالیانه (BIO12) بیشترین تاثیر را در تناسب رویشگاه این گونه دارند. تغییر مقدار رویشگاه‌های مناسب برای این گونه در منطقه، بر مبنای شرایط حال حاضر نشان داد که با سناریوی RCP 8.5 (از سری سناریوهای انتشار IPCC)، مجموعاً حدود 40 درصد از مساحت اراضی دارای تناسب اقلیمی برای این گونه کاسته می‌شود. مناطقی که تغییرات در رویشگاه این گونه در آنها رخ می‌دهد در یک نقشه نمایش داده شدند. نتیجه‌گیری: عکس‌العمل گیاهان به تغییر اقلیم را به سه گروه سازگاری، جابجایی و انقراض تقسیم کرده‌اند. با توجه به نتایج این مطالعه، در مورد گونه گاوزبان وحشی، به نظر نمی‌رسد که انطباق فیزیولوژیک با تغییرات در کوتاه مدت (کمتر از چندصد تا چندهزار سال) ممکن باشد. بنابراین اگر این گیاه نتواند محدوده پراکنش خود را تغییر دهد (جابجایی)، ناگزیر به انقراض محلی یا محدود شدن به پناهگاه-ها خواهد بود. بنابراین لازم است تا در کنار فعالیت‌های بازدارنده تغییر اقلیم، برنامه‌ریزی‌های محلی و منطقه‌ای برای حفظ و گسترش رویشگاه‌های فعلی و همچنین تامین شرایط دسترسی به رویشگاه‌های جدید برای این گونه مهم از لحاظ زیستی، اکولوژیکی، دارویی و اقتصادی صورت پذیرد.

Keywords:

جابجایی پراکنش جغرافیایی , گاوزبان وحشی (Anchusa italica Retzius.) , مؤلفه‌های اقلیمی , آشیان اکولوژیک