Schimbarea climatică și diversitatea genetică

Am primit un scurt interviu realizat de Borbáth Endre, student la Filozofie și Științe Politice în cadrul Universității Babeş-Bolyai, cu  cercetătorul Miklós Bálint despre efectele schimbărilor climatice. Interviul e mai jos:

Dr. Miklós Bálint, cercetător la Centrul de Biologie Moleculară din Cluj (Universitatea Babeş-Bolyai) şi la Centrul de Cercetare a Biodiversităţii şi Climei (Biodiversität und Klima Forschungszentrum, BiK-F, Frankfurt am Main) a publicat recent, alăturat de colegii din Germania, un articol în una dintre cele mai importante reviste de specialitate din lume, Nature Climate Change. Lucrarea, care abordează tema pierderii drastice de diversitate genetică în urma schimbărilor climatice conform estimării IPCC (grupul interguvernamental de experţi privind evoluţia climatului) pentru 2080, a stârnit un ecou imens în presa internaţională. Articolul arată că în cazul estimărilor climatice IPCC până în 2080, 68-84% din diversitatea genetică a unor specii va dispărea. Alături găsiţi un scurt interviu cu autorul acestui articol, precum şi câteva link-uri care ar putea să vină în completarea tematicii.

Cum ai început să abordezi relaţia dintre schimbările climatice şi biodiversitate?

Sunt fascinat de genetica populaţională a insectelor acvatice. Aceste insecte mici şi la prima vedere neimportante, deseori prezintă o diversitate genetică uriaşă. De multe ori o scurtă comparaţie genetică arată că populaţiile din munţii europeni care par a fi asemănătoare la vedere, de fapt aparţin mai multor specii, care au evoluat independent de-a lungul mai multor milioane de ani.

Între timp s-a vorbit tot mai mult despre efectele schimbărilor climatice asupra florei, faunei, a biodiversităţii în general. Împreună cu colegii de la Centrul de Cercetare Biodiversităţii şi Climei ne-am gândit că toate cercetările de până acum care investigau efectele schimbării climatice asupra biodiversităţii erau aplicate doar pe specii, nu şi pe diversitatea genetică a acestora. Prin urmare eram curioşi oare ce rezultate ar da o cercetare care se bazează pe diversitatea intraspecifică (cu alte cuvinte: cât de diferite sunt, din punct de vedere genetic, exemplarele si populaţiile aparţinând la aceeaşi specie şi cum afectează schimbările climatice această diversitate). De fapt am reinterpretat date existente despre diversitatea genetică a unor insecte (trichoptere, plecoptere, efemeroptere), aplicând estimările climatice ale grupului interguvernamental de experţi privind evoluţia climei (IPCC), proiectate pentru anul 2080. Am abordat problematica folosind aceste insecte acvatice ca model pentru că există deja numeroase date, teze, cercetări despre reacţia şi adaptarea acestora la diferitele oscilaţii termice şi condiţii noi de viaţă. În mare parte aceste specii au supravieţuit erelor glaciare, însă calitatea habitatelor lor (pârâuri montane) se schimbă drastic în zilele noastre – şi datorită schimbărilor climatice.

Ce arată rezultatele?

În primul rând, reiese că diversitatea genetică intraspecifică este sensibilă la schimbările climatice. Pe baza estimărilor IPCC din cele 9 specii urmărite în lucrarea noastră 1 sau 2 specii vor dispărea până în 2080, iar această dispariţie va fi cauzată de schimbările climatice (şi nu de alţi factori umani). Dacă considerăm însă diferenţele genetice intraspecifice, pierderile în diversitate pot ajunge la 68-84%. Astfel, în cazul în care discuţiile despre efectele schimbărilor climatice se poartă doar la nivelul abundenţei speciilor, pierderile reale nu ajung să fie luate în considerare. Pe lângă pericolul dispariţiei unor specii există şi pericolul reducerii diversităţii genetice a acestora (pentru a fi mai bine înţeles, reducerea diversităţii genetice rezultă în exemplare care sunt aproape identice din punct de vedere genetic. Aceasta scade viabilitatea exemplarelor şi a populaţiei crescând probabilitatea extincţiei).

Ce înseamnă aceste rezultate în viaţa de zi cu zi? Cum poate această problemă a pierderii diversităţii să ne afecteze?

Diversitatea genetică intraspecifică stă la baza capacităţii de adaptare a speciilor. Prin urmare, dacă diversitatea genetică se reduce, se va reduce şi capacitatea de adaptare a exemplarelor, populaţiilor şi, în final, a speciei la schimbările survenite în mediul lor de viaţă. Ca să realizăm cam ce ar însemna pierderea masivă a diversităţii genetice, este de ajuns să ne gândim la rasele de animale domestice, diferitele soiuri de plante – care există exact pentru că există diversitate genetică. Dacă cele evidenţiate în studiul nostru pot fi generalizate şi la alte organisme, foarte probabil că diversitatea intraspecifică este pusă în pericol direct de schimbarea climatică, chiar dacă speciile în sine supravieţuiesc acestor schimbări.

Pot să fie aceste rezultate generalizate şi la alte specii?

Schimbările climatice vor induce schimbări majore în diferite regiuni. Unele vor fi mai umede, altele se vor răci sau se vor deşertifica. Speciile care trăiesc în aceste regiuni vor avea şanse mai mari de supravieţuire, dacă diversitatea lor genetică este mai mare, pentru că se vor putea adapta noilor condiţii. În zilele noastre habitatele sunt din ce în ce mai fragmentate şi cele rămase devin deseori izolate în urma activităţilor umane. Populaţiile care trăiesc în habitate fragmentate au şanse mari să dispară împreună cu moştenirea lor genetică, deoarece nu vor găsi habitate noi şi adecvate în condiţiile schimbărilor climatice. Probabil, am ajunge la rezultate similare şi în cazul altor specii, de exemplu la diferitele specii de fluturi sau de peşti.

Cum am putea acţiona în vederea moderării efectelor schimbărilor climatice?

În cadrul analizelor am abordat o estimare climatică pesimistă şi una optimistă pentru anul 2080. Deşi ambele modele prezic o scădere a diversităţii genetice, în estimarea optimistă diversitatea va scădea într-o măsură mult mai mică. Nu este deci acelaşi lucru, pe care din cele două scenarii le lăsăm să se realizeze. Acesta depinde de noi, de efectele cauzate de activităţile noastre. Pe lângă reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, este foarte important să luăm în considerare şi să înţelegem relaţiile complexe dintre climă, mediul biotic (floră, faună) şi mediul abiotic. Trebuie, de asemenea, să acordăm o atenţie mult mai mare ultimelor habitate naturale sau semi-naturale care mai există în mediul nostru. Acestea pot reprezenta ultimele refugii pentru speciile afectate de schimbările climatice. Datorită agriculturii, silviculturii şi diferitelor exploatări, atât numărul cât şi conectivitatea şi calitatea habitatelor scade în continuu, în Europa Centrală şi de Est, şi multe dintre aceste habitate devin din ce în ce mai sensibile la efectele schimbărilor climatice.