即使是病原体也有其局限性。当天气变得太热或太干时，一些病原体——就像许多生物一样——会寻找更凉爽、更潮湿和更宜人的气候。生态学家质疑气候变暖、干燥是否与植物病害的传播有关，但检测气候变化指纹一直难以捉摸。
加利福尼亚大学戴维斯分校的一项研究提供了一些初步证据，表明气候变化和干旱正在改变患有白松水疱锈病的森林中的传染病范围。
“由于病原体具有耐热性，我们看到这种疾病范围内的膨胀和收缩，”主要作者、加州大学戴维斯分校戴维斯 H. 史密斯博士后研究员、研究合著者安德鲁拉蒂默教授的实验室说。“气候变化并没有导致这种疾病的广泛增加，而是在它出现的地方转移。”
今天发表在《自然通讯》杂志上的这项研究发现，白松水疱锈病在 1996 年至 2016 年间将其范围扩大到内华达山脉南部的高海拔森林。同时，它也在低海拔地区缩小了范围，那里的条件往往过于炎热和干燥，无法生存。
“我们的研究清楚地表明，传染性植物病害正在上升，而且传播速度很快，”达德尼说。“很少有松树能够抵抗北半球白松大流行。”
白松水疱锈病是由病原体Cronartium ribicola引起的，它导致整个美国的白松树种大幅减少，包括正在被列为受威胁物种的白皮松树。该研究表明，白皮松和许多其他高海拔松树物种可能在气候变化下变得越来越危险。
扩大和收缩
为了收集数据，科学家们花了五年时间重新调查了红杉和国王峡谷国家公园偏远荒野中的长期监测地块，测量了松针中的稳定同位素特征，并收集了对 7,800 多棵寄主树的观察结果。数据包括两个相隔大约 20 年的调查。结果是对传染性植物病害范围转移到更高海拔的第一个明确测量结果之一。
他们发现，水疱锈病的最佳气候在 1996 年至 2016 年间进入了更高的海拔——一个比前二十年更温暖、更热的时期。气候变化使干旱的低海拔地区水疱锈病的患病率降低了 5.5%，而在较冷的高海拔地区，水疱锈病的患病率增加了近 7%。这相当于扩大了约 200,000 英亩的面积，暴露了红杉国王峡谷的大部分宿主。
尽管公园内的感染风险有所增加，但该地区的总体患病率有所下降。这一令人惊讶的结果部分是因为低海拔地区的许多受感染树木在两次调查之间死亡，而且天气变得过于温暖和干燥，几乎没有新的感染发生。与此同时，病原体所需的次要宿主——例如醋栗和醋栗植物——在高海拔地区并不丰富，尽管随着气候变暖，这种情况可能会发生变化。
进化的种族
研究表明，对于白松而言，红杉和国王峡谷国家公园上方的森林长期以来一直是白松水疱锈病的小型避难所，但气候变化下疾病的预计扩张威胁到该避难所。
作者说，研究区高海拔地区的白松是“无病害的”。他们适应的同样恶劣的条件也限制了大多数疾病和害虫。气候变化正在迅速改变这些限制，使树木更加脆弱。
“这是进化与气候变化之间的竞赛，”拉蒂默说。“到目前为止，气候变化正在取得胜利。”
虽然白松的前景看起来很严峻，但达德尼说，积极预防疾病可能有助于减缓传播并发现新的入侵。
“一旦他们经历了流行病，我们就别无他法，只能对该地区进行分类，”达德尼说。
其他研究合著者包括加州大学伯克利分校和斯坦福大学的 Claire Willing、美国地质调查局的 Adrian Das、内华达山脉网络库存和监测项目的 Jonathan Nesmith 以及加州大学伯克利分校的 John J. Battles。
该研究由美国林务局和国家公园管理局资助。
