Ученые из Сколтеха спрогнозировали расширение 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 всё-таки выдать свои в среднем 20 тысяч семян.
«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. — Мы в своем исследовании показываем, что если пустить процесс на самотек, то ситуация с распространением борщевика в ближайшие десятилетия, по всей видимости, усугубится».
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 проч. 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.
«Чтобы сделать прогноз, мы рассмотрели шесть вариантов изменения климатических параметров в будущем — они соответствуют трём 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 один из его авторов, 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.