В Сколтехе спрогнозировали, что за 30 лет европейская часть России может зарасти борщевиком

Борщевик Сосновского / ©Getty images
В Сколтехе спрогнозировали, что за 30 лет европейская часть России может зарасти борщевиком
© Naked-Science.ru

Ученые из Сколтеха дали прогноз расширению ареала обитания борщевика к 2040–2060 годам на фоне глобального потепления и выяснили, что под риском заражения этим агрессивным ядовитым сорняком — почти вся европейская часть России.

Опубликованное в журнале Scientific Reports исследование привлекает внимание к необходимости мониторинга этого опасного инвазивного вида и противодействия его распространению. Борщевик Сосновского — сорное растение с крупными листьями, трубчатыми стеблями и характерными белыми зонтиками. Оно было описано в 1940-х годах и тогда же целенаправленно завезено с Кавказа в центральную часть России в качестве экспериментальной кормовой культуры. Довольно быстро выяснилось, что борщевик токсичен и вызывает ожоги, и от него отказались.

Но неприхотливое растение стало успешно распространяться в диком виде. Оно не боится жары, холода, засухи, тени, растет на любой почве и успешно вытесняет другие виды. При ухудшении условий борщевик может годами задерживать цветение, а потом все-таки выдать свои в среднем 20 тысяч семян «с куста».

«С борщевиком борются перепахиванием, скашиванием, химикатами и замещением культурными растениями, но это трудный и долгий процесс, потому что сорняк очень живуч и плодовит, — рассказывает первый автор работы, выпускница магистратуры Сколтеха Диана Колдасбаева. — В своем исследовании мы показываем, что если пустить процесс на самотек, то ситуация с распространением борщевика в ближайшие десятилетия, по всей видимости, усугубится».

Карта возможного распространения борщевика в 2040–2060 годах на основе модели ученых из Сколтеха. В верхнем и нижнем ряду — оптимистичный и пессимистичный сценарии сокращения атмосферных выбросов. В разных столбцах — три модели глобального потепления, которые отличаются в первую очередь чувствительностью климата к концентрации углекислого газа в атмосфере. Зеленый цвет соответствует существенному риску заражения территории борщевиком, голубой — низкому. Видно, что расширение ареала обитания сорняка прогнозируется при любом развитии событий / Диана Колдасбаева / Scientific Reports

Алгоритм машинного обучения предсказывает вероятный ареал обитания борщевика по восьми климатическим и почвенным характеристикам: содержанию песка и органики в почве, средней температуре и количеству осадков за самый влажный месяц года и прочее. Предсказание для сегодняшнего дня сходится с тем, что известно о текущем распространении борщевика. Прогноз к 2040–2060 годам говорит о значительном риске заражения новых территорий, вплоть до северных.

Распространение борщевика в текущих условиях согласно модели научной группы из Сколтеха. Синий цвет соответствует низкой вероятности встретить борщевик, а зеленый и красный — разному, но в обоих случаях значимому риску заражения территории. Картина соответствует имеющимся данным полевых наблюдений, что позволяет полагаться на прогноз модели на период 2040–2060 годов / Диана Колдасбаева / Scientific Reports

«Чтобы сделать прогноз, мы рассмотрели шесть вариантов изменения климатических параметров в будущем — они соответствуют трем популярным моделям глобального потепления, каждая из которых рассматривается отдельно для пессимистичного и оптимистичного сценария сокращения выбросов углекислого газа. Вывод такой, что в любом случае почти вся европейская Россия, кроме севера, окажется под риском распространения борщевика», — прокомментировал результаты исследования его соавтор, аспирант Сколтеха Михаил Гасанов из Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта по направлению оптимизации управленческих решений в целях снижения углеродного следа.

Чтобы изжить борщевик с зараженной территории, нужно последовательно обрабатывать ее на протяжении нескольких лет. Ученые считают необходимым уже сейчас обратить более пристальное внимание на это растение и последовательно бороться с его распространением. Исследование поддержано Аналитическим центром при Правительстве РФ. Исследовательский центр в сфере искусственного интеллекта по направлению оптимизации управленческих решений в целях снижения углеродного следа работает в Сколтехе при поддержке федерального гранта до одного миллиарда рублей до 2024 года.