Napsal Maureen Nieuwschepen
Tento článek je druhým dílem dvoudílné, vědecky podložené série o Parnassius apollo.
Celosvětové dopady změny klimatu – změna počasí a posun teplotních pásem
Změna klimatu, způsobená zvýšeným množstvím skleníkových plynů, vede ke změně počasí a nárůstu extrémních povětrnostních jevů po celém světě (Scott, 2016), zejména k nárůstu denních teplot a srážkových extrémů. Například v Evropě došlo k nárůstu denních rekordně vysokých teplot oproti denním rekordně nízkým teplotám a předpokládá se, že tento poměr se bude v budoucnu zvyšovat (Ummenhofer & Meehl, 2017). Se zvyšující se teplotou vzduchu se bude měnit i jeho schopnost zadržovat vodu, což ovlivní průběh srážek. Přívalové srážky a délka suchých období se zvyšují a v budoucnu se očekává jejich větší intenzita (Scott, 2016), což negativně ovlivní produkci suchozemských ekosystémů napříč biomy (Zhang et al., 2013). Dalšími dopady změny klimatu, které významně ovlivňují suchozemské ekosystémy, jsou například zvýšený počet vln veder a požárů (Ummenhofer & Meehl, 2017).
Konkrétně v Evropě vedla změna klimatu k dřívějšímu nástupu léta, přičemž mezi lety 1960 a 2000 došlo ke změně o ~10 dní (Cassou & Cattiaux, 2016). Předpokládané dopady změny klimatu na suchozemskou Evropu vypadají chmurně. Nejenže je Evropa vystavena celosvětovým trendům v oblasti povětrnostních vlivů způsobených změnou klimatu, jako je nárůst extrémních srážek a závažnosti sucha, ale podle modelů klimatických předpovědí čelí Evropa také jedinečným výzvám (Carvalho et al., 2021). Průměrné teploty se oproti celosvětovému průměru zvýšily téměř dvojnásobně (Harris et al., 2014). Předpokládá se, že tento trend bude přetrvávat i v budoucnu, přičemž nejvyšší relativní nárůst teplot bude zaznamenán v oblasti Pyrenejského poloostrova, Středomoří, Alp, Skandinávie a východní a severní Evropy (IPCC, 2018).
Vliv změny klimatu na střední Evropu a stanoviště P. apollo
Parnassius apollo (Linnaeus, 1758) se vyskytuje především ve středoevropských vrchovinách. Klimatické změny neúměrně ovlivňují horské oblasti, kde dochází k výraznějšímu nárůstu teplot než v jiných ekosystémech (Nogués-Bravo et al., 2007). Hory jsou také jedinečné svým gradientem mikrostanovišť podél výškové škály, což ztěžuje jejich zařazení do zobecnitelných vzorců. V evropských horských oblastech již byl zjištěn posun v rozšíření rostlinných a živočišných druhů směrem vzhůru (Lenoir et al., 2008), protože ve vyšších nadmořských výškách jsou teploty obecně nižší. U rostlin již bylo zjištěno, že předpokládaný úbytek stanovišť je výraznější u druhů vyskytujících se ve vyšších nadmořských výškách. Do roku 2070-2100 může 36-55 % vysokohorských druhů, 31-51 % subalpínských druhů a 19-46 % horských druhů ztratit více než 80 % svých vhodných stanovišť (Engler et al., 2011).
Účinek na P. apollo
Zvýšení teploty
Vzhledem k tomu, že stanoviště P. apollo se nacházejí v horských oblastech, byly a jsou vystaveny závažným klimatickým změnám. Za prvé, zvyšující se teploty vyhánějí motýly na sever. Během několika posledních desetiletí se P. apollo stáhl na sever podél severní i jižní hranice svého areálu (Parmesan et al., 1999). Další reakcí na zvyšující se teploty může být dřívější nástup líhnutí larev.
Ve francouzské oblasti Brançon v Alpách se u populací objevilo dřívější líhnutí larev a posun ve výskytu létajících dospělců o jeden měsíc v biotopech nad 1900 m n. m. (Descimon et al., 2005).
Anomálie počasí
Povětrnostní anomálie způsobené změnou klimatu mohou mít katastrofální dopad na populace P. apollo . Bylo zdokumentováno několik událostí, které způsobily velký pokles velikosti populací nebo způsobily jejich úzké hrdlo. Tyto události byly zdokumentovány před rokem 2000, ale ukazují zranitelnost populací Apollo vůči anomáliím počasí.
V Pieninách v roce 1957, po časném a teplém jaru, způsobilo dlouhotrvající chladné a deštivé počasí doprovázené červencovým sněžením úzké hrdlo pro regionální populace P. apollo (Żukowski 1959). Vzhledem k tomu, že samci se z kukel líhnou dříve než samice, nemohli se ti, kteří se vylíhli v červnu, kvůli nepřítomnosti samic pářit. Když se následně po chladném počasí objevily samice, byl jich oplodněn jen omezený počet, protože přežilo jen několik samců.
„Falešné jaro“ v zimě, tj. teplé období následované návratem chladu, na konci 80. let 20. století způsobilo pokles populací P. apollo v jižní části Centrálního masivu ve Francii (Descimon et al., 2005). Opakování této události o deset let později způsobilo úplné vymizení těchto populací.
Larvy P. apollo jsou přizpůsobeny nízkým okolním teplotám, včetně teplot pod 0 °C. Tmavá pigmentace jejich kutikuly umožňuje rychlé zahřátí na slunečním světle při krmení. Tato vlastnost je považována za klíčovou v horských biotopech, kde maximální denní teplota ve vývojovém stadiu larev zřídkakdy přesahuje 15 °C (Richarz et al., 1989). Larvy jsou však velmi citlivé na vlhkost. V chladných a deštivých dnech se larvy přestávají krmit a výrazně omezují svou pohyblivost. V důsledku toho delší období silných dešťů, zejména v kombinaci s nízkými okolními teplotami, snižují vývoj larev a zvyšují úmrtnost (Descimon et al., 2005). Teploty nad 40 °C však mohou také výrazně zvýšit úmrtnost larev, protože jsou náchylnější k rozvoji oportunních chorob, tj. infekcí (Descimon et al., 2005).
Přirozené rozšiřování lesů
V celé Evropě jsou lesy běžnými klimaxovými ekosystémy, zejména ve středních a severních oblastech kontinentu. Postupující lesní sukcese významně ohrožuje populace P. apollo , což vede k fragmentaci stanovišť a snižuje dostupnost živných rostlin pro larvy i dospělce (Nakonieczny et al., 2007). Tento proces zatím postihuje především nížinné oblasti. V důsledku toho byly přirozenou sukcesí lesů ohroženy především „telefiofágní“ formy P. apollo, tj. formy živící se S. telephium, a nikoli formy živící se S. album.
Alpské trávníky nad hranicí stromů, které P. apollo obývá, jsou však také vážně ohroženy změnou klimatu v důsledku rozšiřování lesů směrem nahoru, které je způsobeno zvyšujícími se teplotami (Hülber et al., 2020). To znamená, že ohroženy jsou i albofágní formy, zejména pokud vezmeme v úvahu předpovědi nárůstu teplot ve vyšších nadmořských výškách.
Závěr
Změna klimatu ovlivňuje jak populace P. apollo, tak dostupnost hostitelských rostlin pro housenky a stálost stanovišť. Malé a izolované populace jsou náchylnější k extrémním povětrnostním podmínkám, které mohou vést k efektu úzkého hrdla nebo úplnému vymizení místní populace. Pro přežití druhu jsou zásadní účinné strategie ochrany, které zlepší stanovištní podmínky pro další druhy prosperující v podobném prostředí. Projekty, jako je LIFE Apollo2020, mají zásadní význam pro rozvoj a realizaci těchto strategií a hrají zásadní roli v ochraně druhu P. apollo.
Bibliografie
Descimon, H. (1995). La conservation des Parnassius en France: aspects zoogéographiques, écologiques, démographiques et génétiques (Vol. 1, pp. 1-54). Editions OPIE.
Descimon, H., Bachelard, P., Boitier, E., & Pierrat, V. (2005). Úbytek a vymírání populací Parnassius apollo ve Francii – pokračování. Studies on the Ecology and Conservation of Butterflies in Europe, 1, 114-115.
Engler, R., Randin, C. F., Thuiller, W., Dullinger, S., Zimmermann, N. E., Araujo, M. B., … & Guisan, A. (2011). Změna klimatu v 21. století ohrožuje horskou flóru v Evropě nerovnoměrně. Global change biology, 17(7), 2330-2341.
Harris, I. P. D. J., Jones, P. D., Osborn, T. J., & Lister, D. H. (2014). Aktualizované sítě měsíčních klimatických pozorování s vysokým rozlišením – CRU TS3. 10 Dataset. International journal of climatology, 34(3), 623-642.
Hülber, K., Kuttner, M., Moser, D., Rabitsch, W., Schindler, S., Wessely, J., … & Dullinger, S. (2020). Dostupnost stanovišť neúměrně zesiluje rizika změny klimatu pro nížinné druhy ve srovnání s druhy vysokohorskými. Global Ecology and Conservation, 23, e01113.
IPCC 2018: Speciální zpráva Globální oteplování o 1,5 °C. https://www.ipcc.ch/sr15/
Lenoir, J., Gégout, J. C., Marquet, P. A., de Ruffray, P., & Brisse, H. (2008). Výrazný posun výškového optima rostlinných druhů směrem nahoru během 20. století. Science, 320(5884), 1768-1771.
Nakonieczny, M., Kedziorski, A., & Michalczyk, K. (2007). Motýl Apollo(Parnassius apollo L.) v Evropě – jeho historie, úbytek a perspektivy ochrany. Functional Ecosystems and Communities, 1(1), 56-79.
Nogués-Bravo, D., Araújo, M. B., Errea, M. P., & Martínez-Rica, J. P. (2007). Expozice globálních horských systémů vůči oteplování klimatu v průběhu 21. století. Global environmental change, 17(3-4), 420-428.
Massolo, A., Fric, Z. F., & Sbaraglia, C. (2022). Vliv změny klimatu na vhodnost biotopu motýla v minulosti, současnosti a budoucnosti: (2017): Biotické interakce mezi motýlem Parnassius apollo a jeho hostitelskými rostlinami. Univerzita v Pise.
Parmesan, C., Ryrholm, N., Stefanescu, C., Hill, J. K., Thomas, C. D., Descimon, H., … & Warren, M. (1999). Poleward shifts in geographical areanges of butterfly species associated with regional warming (Posuny zeměpisných areálů druhů motýlů směrem k pólům v souvislosti s regionálním oteplováním). Nature, 399(6736), 579-583.
Richarz, N., Neumann, D., & Wipking, W. (1989). Untersuchungen zur ökologie des Apollofalters(Parnassius apollo vinningensis, Stichel 1899, Lepidoptera, Papilionidae) im Weinbaugebiet der unteren Mosel. Mitt der Assoc Rheinisch-Westfälischer Lepidopterologen, 5, 108-259.
Zhang, Y., Susan Moran, M., Nearing, M. A., Ponce Campos, G. E., Huete, A. R., Buda, A. R., … & Starks, P. J. (2013). Extreme precipitation patterns and reductions of terrestrial ecosystem production across biomes [Extrémní srážkové úhrny a snížení produkce suchozemských ekosystémů napříč biomy]. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 118(1), 148-157. Żukowski, R. (1959). Problemy zaniku i wymierania motyla Parnassius apollo L. na ziemiach polskich. Sylwan, 103(06-07).
