Změna Klimatu Představuje Výzvy pro Rostliny a Zvířata
V Austrálii, teplejší zimy nutí horské trpasličí vačice z režimu hibernace dříve, než jejich kořist. Foto: Phil Spark
ve Skalistých horách klimatické změny za posledních 30 let zvýšily letní teploty o 0,72 F, zatímco na jaře tají sněhy o tři až pět dní dříve., Květy kvetou o několik dní dříve, s vrcholovým květem se také vyskytujícím dříve. Nikdo neví, co by to nakonec mohlo znamenat pro opylovače. V Austrálii, teplejší zimy nutí horské pygmy vačice z hibernace dříve než jejich kořist, bogong můra, tolik hladoví k smrti. V Evropě srnčí jelen, jehož plodnost je vyvolána délkou dnů, porodí po prvních květinách, které kvetou dříve než v minulosti. Nesoulad 36 dnů mezi dobou porodu a dostupností potravin vede k poklesu kondice jelení populace.,
podle jedné studie přicházejí jaro, léto, podzim a zima v mírných zónách v průměru o 1, 7 dne dříve než před rokem 1950. Americká agentura pro ochranu životního prostředí uvádí, že průměrné teploty v USA vzrostly o 0,14 F za deset let a po celém světě bylo desetiletí od roku 2001 do roku 2010 nejteplejší od zahájení měření. Měnící se klima s extrémnějším počasím již ovlivňuje mnoho rostlinných a živočišných druhů a narušuje fungování ekosystému.,
Mezivládní Panel o Změně Klimatu odhaduje, že 20 až 30 procent hodnocených rostliny a zvířata mohla být v nebezpečí vyhynutí, pokud globální průměrné teploty dosáhnout plánované úrovně roku 2100. Evoluce by musela nastat 10 000krát rychleji, než obvykle, aby se většina druhů přizpůsobila a vyhnula vyhynutí.
2011 studie zjistila, že v reakci na oteplování, druhy se stěhují do vyšších nadmořských výškách na průměrné rychlosti 36 metrů za deset let a do vyšších zeměpisných šířkách přibližně 10 km za deset let, i když jednotlivé druhy se liší v jejich sazby.,
migrující ptáci. Foto: Diane Strážník
Národní Federace Na ochranu Přírody uvádí, že 177 305 severoamerických druhů ptáků posunul jejich rozsah dále na sever o 35 mil za posledních 40 let, a v průběhu minulého století, 14 druhů malých savců prodlužuje jejich rozsah 1,640 nohy vyšší v Sierra Nevada regionu. Mnoho vědců však tvrdí, že změna klimatu nastává příliš rychle, než aby ji většina druhů překonala., A i když některé druhy jsou schopny migrovat na sever nebo nahoru, že by mohl vstoupit území, kde je větší konkurence pro potraviny nebo bezprecedentní interakce s druhy, které ještě nikdy nesetkal. Ti, kteří jsou již na svých severních hranicích, nemají kam jít. Například, jak se lesy pohybují na sever do tundry, mnoho arktických tvorů, jako je caribou, arktická liška a zasněžená sova, ztrácí své stanoviště. Jiné druhy nemusí být schopny migrovat kvůli geografickým překážkám nebo umělým překážkám, jako jsou města nebo dálnice.,
kromě řízení druhů do chladnějších oblastí ovlivňují teploty oteplování načasování sezónních událostí životního cyklu rostlin a zvířat, jako je Páření, kvetení nebo migrace. Jedna populace růžového lososa v Auke Creek, Aljaška, a losos sockeye v řece Columbia migrují do tření dříve než oni 40 před lety v reakci na teplejší teploty vody. Měnící se podmínky mohou vést k nesouladu událostí životního cyklu, což ztěžuje růst nebo přežití, když se děti narodí nebo migrující zvířata dorazí před nebo po jejich jídle., V jednom holandském parku, jak přichází jaro dříve, se housenky objevují dříve, ale jejich dravci, velká prsa, ne vždy kladou vajíčka dříve, takže populace ptáků klesá.
škůdci a patogeny však těží z teplejších teplot, které jim umožňují rozšířit své území a přežít přes zimu; jejich populace se zvyšuje.
Borovice brouka poškození. Foto: Bchernicoff
Od roku 1997 do 2010, horské borovice brouků zničil stromy na 26,8 milionu akrů půdy na Americkém Západě., Teplejší zimy pomohly ústřice parazit rozšířit svůj sortiment od Chesapeake Bay na sever do Maine, s potenciálem způsobit velké oyster die-off. Komár Aedes aegypti, který nese dengue a žlutou zimnici a který se obvykle vyskytuje v Texasu nebo jihovýchodních Spojených státech, se objevil až na severu jako San Francisco v roce 2013.
S méně zimní sněžení na zateplení půdy a udržovat ji v teple, zmrazené půdy v důsledku více root smrt a živin odtoku, což může způsobit růst řas a mrtvých zón, kde nic nemůže přežít., Klesající Snow pack v horách může vytvořit větší riziko zimních a jarních povodní, a znamená, že v létě a na podzim bude méně odtoku sněhu k ochlazení potoků. Změny průtoku a teploty proudu mohou poškodit stanoviště a stresovat ryby a volně žijící zvířata, což narušuje jejich životní cyklus. A jak se řeky a potoky stávají teplejšími, ryby teplé vody vytlačují ryby studené vody ze svého stanoviště.
Coral bělení., Foto: Elapied
Oteplování oceánů stále více okyselí, a zdůraznil, korály a způsobuje bělení a die-off. Teplejší vody také způsobují rychlé tání Arktického mořského ledu, které má důsledky po celém potravinovém řetězci: pokles mořského ledu vede ke ztrátě ledových řas, které konzumuje zooplankton. Arktická treska, která se živí zooplanktonem, jsou kořistí tuleňů, které jsou zase hlavním jídlem ledních medvědů.
globální oteplování také zesiluje srážky, záplavy, hurikány a sucha., Změna vzorců srážek může ovlivnit růst rostlin, množství vlhkosti v půdách, odtok živin, zadržování vody a prevalenci hmyzu. V Kalifornii znamenaly sušší podmínky pro pouštní Ovce méně potravy. Vysychání rybníků v Národním parku Yellowstone vedlo k úbytku čtyř druhů obojživelníků. A v Poušti Sonoran na jihozápadě, některé druhy ptáků zastavit chov úplně v extrémních podmínkách sucha.
za posledních 50 let se Arktida zahřála dvakrát až třikrát rychleji než zbytek planety., Tundra je bezlistá rozloha s pouze nízko položeným růstem, kde je podloží trvale zmrzlé. Kvůli globálnímu oteplování se však objevuje stále více dřevnatých listnatých keřů. Natalie Boelman, asistent výzkumu profesor na Lamont-Doherty Earth Observatory, studuje dopady měnící se podmínky na některé z milionů zpěvných ptáků z celého světa, které migrují do Arktidy na jaře a v létě plemeno, protože hojné zdroje potravy a méně predátorů a parazitů.,
Boelman a její tým v Arktidě.
rostoucí křovina Arktidy znamená, že se mění stanoviště a zásobování potravinami. Laponské longspurs, že Boelman a její tým zkoumají raději hnízdo v otevřené tundře, zatímco Gambel je bílá-korunované vrabec prospěch keřů. Na otevřené tundře převládají pavouci, brouci a další dravý hmyz. Křovinaté oblasti mají mnoho druhů mušek a kobylky, takže všichni ptáci jedí více mušek, což je jejich preferovaný zdroj potravy.,
laponský longspur. Foto: OmarRunolfsson
ve srovnání s před 30 lety, vrabci‘ rozsah hranice se posunula na sever desítky kilometrů, sledování keřů rádi hnízdí pod jako keře přesunout na sever. „Kvůli měnící se dostupnosti potravin a podmínkám prostředí jsou ptáci na severním rozsahu více stresovaní,“ řekl Boelman. „Ale dělají to tak daleko.“Při pohledu do budoucna Boelman předpovídá, že dojde k nárůstu vrabčího stanoviště a poklesu longspurského stanoviště., „Zdá se jasné, že keřové hnízdo bude šťastné,ale otevřené Nestery budou mít těžší čas. … Možná se longspurs mohou pohybovat dále na sever, ale je to velmi podmáčená oblast, takže mohou mít štěstí, pokud se nedokážou přizpůsobit těmto křovinatým stanovištím.“
Boelmanův tým také zkoumá dopady měnící se sezónnosti. Ptáci, které migrují na základě délky dne narážky ovlivněna změnou klimatu, bude pravděpodobně i nadále, aby se dospělo v Arktidě ve stejnou dobu každý rok., Jejich reprodukce je načasována tak, aby odpovídala dostupnosti hmyzu, takže když se narodí kuřata, je spousta jídla. S jaro začíná dříve, na podzim kteří přijedou později, a výsledný delší vegetační období, Boelman vyšetřuje, zda mláďata budou vylíhnutí po období největší hmyzu dostupnost a tím těžší přežít.
Arktida má obecně velmi nepředvídatelné jarní povětrnostní podmínky, s obrovskými výkyvy mezi roky. Jak se ukázalo, vegetační období začalo 12 dní pozdě v roce 2013., Ptáci se také později objevili, později měli své děti, našli dostatek hmyzu k jídlu a dobře se vypořádali se zpožděným sněžným skútrem. Zpoždění nemělo žádný významný vliv na jejich reprodukci. Boelman to vysvětlil. „Zvířata, která tam žijí a migrují, jsou dobře přizpůsobena velkým výkyvům a extrémům. Možná budou méně reagovat na změnu klimatu, protože jsou již dobře přizpůsobeny. Díváme se na to, jestli začínáme překračovat rozsah podmínek, se kterými se dokážou vyrovnat.,“
Zatímco organismy, které se přizpůsobují vyvinout prostřednictvím přirozeného výběru v průběhu mnoha generací, některé jednotlivé organismy, může změnit jejich vlastnosti (vývojové, behaviorální a fyzické) během svého života v reakci na prostředí pomocí fenotypové plasticity. Plasticita umožňuje organismům s identickými geny vykazovat různé vlastnosti v reakci na klimatické podmínky změnou genové exprese., Například, skalnatá horská divoká hořčičná rostlina se obvykle liší podle toho, zda roste v nízké nadmořské výšce s horkým, suchým podnebím nebo ve vyšších nadmořských výškách za chladných, mokrých podmínek. Vědci zjistili, že když jsou simulované změny klimatu tím, že se snižuje sněhová pokrývka na střední nadmořská výška, rostliny vykvetly dříve, a vzal na vzhled nižší nadmořské výšce rostliny.
s fenotypovou plasticitou by některé druhy mohly zůstat na svém místě a dát ostatním čas na migraci a přizpůsobení., Větší plasticita by také mohla pomoci některým druhům migrujícím do nových oblastí lépe se přizpůsobit neznámým podmínkám. Jak plastický druh je, se může také časem vyvíjet, protože druhy s geny, které umožňují plasticitu, by mohly lépe přežít v měnících se klimatických podmínkách. Je však také možné, že změna klimatu by mohla způsobit změnu některých organismů způsobem, který je činí méně schopnými se přizpůsobit.
jiné faktory než plasticita také ovlivňují, jak dobře se může druh přizpůsobit změně klimatu., Čím kratší je doba generace (čas potřebný k přechodu druhu z jedné generace na druhou), tím rychlejší je evoluční rychlost. Velikost určité populace, množství genetické variability, kterou má, a vhodnost jejích jedinců jsou také důležitými proměnnými. Adaptace by mohly držet krok se změnami klimatu v situacích, kde je menší narušení životního prostředí, dobré velikosti populace s genetickou variabilitu, krátké generační době a zdatní jedinci.,
Quino checkerspot
například, Quino checkerspot motýla, kdysi běžné v Jižní Kalifornii, byla myšlenka být v nebezpečí vyhynutí v důsledku klimatických změn a úbytku přirozeného prostředí. K překvapení vědců se přizpůsobila tím, že posunula svůj rozsah na vyšší půdu a našla zcela novou rostlinu, na kterou položila vejce.
některé korály v Samoa také prokázaly neočekávanou odolnost v reakci na vyšší teploty vody., Vědci se domnívají, že přirozený výběr mohl upřednostňovat nejvíce tepelně tolerantní Korály, což jim umožnilo přežít a produkovat více potomků.
Zatímco tam jsou četné příklady z přírody odolnosti, dnes druhy také čelit lidské indukované zdůrazňuje, znečištění, invazivní druhů a přírodních stanovišť, fragmentace či degradace, které mohou snížit nebo izolaci populace a inhibují migraci, z nichž všechny, aby adaptace obtížnější.
organismy, které nemají fenotypovou plasticitu nebo genetickou variabilitu, která jim umožňuje přizpůsobit se měnícím se podmínkám, mohou dobře čelit vyhynutí., Například ohrožený červeno-kohoutkovitý datel, který závisí na dlouhých borových lesích na jihovýchodě USA, svůj rozsah na sever vůbec neposunul. Jak se mění jeho stanoviště, vědci nevědí, zda pták přežije.
lední medvědi jsou ohroženi kvůli své dlouhé době generace a malým populacím. Podle Národní Federace na ochranu Přírody, množství Arktického mořského ledu pozorovaná v roce 2012 bylo 49 procent méně než v roce 1980 a 1990., Lední medvědi potřebují silný blízkosti-shore ledu, na němž k lovu tuleňů, ale s ubývající mořský led tak rychle, lední medvědi se nyní musí plavat, někdy tak dlouho, jak 12 dní, dosáhnout offshore ledové kry, a oni se často utopí. Americký geologický průzkum předpokládá, že do roku 2050 zaniknou dvě třetiny světové populace ledního medvěda.
zpráva Národní federace volně žijících živočichů nabízí řadu doporučení k ochraně volně žijících živočichů, včetně:
- poskytovat finanční prostředky federálním a státním programům, které podporují klimatickou vědu a adaptaci.,
- ujistěte se, že kroky ke snížení emisí uhlíku minimalizují dopady na Volně žijící zvířata a jejich stanoviště.
- Propagujte plány adaptace na klima, které zlepšují přírodní ekosystémy a stanoviště a zároveň poskytují přirozenou ochranu před extrémními povětrnostními událostmi.
- odradit rozvoj a budování infrastruktury v ekologicky citlivých oblastech.
- vytvořit prostor pro volně žijící zvířata posunout své rozsahy v reakci na měnící se klimatické podmínky tím, že rozšiřuje parky a útočiště a poskytuje propojení mezi nimi.,
nyní existuje řada snah o zachování větších ploch půdy, které umožňují pohyb druhů. Krajiny, které běží na sever-jih, jako je Yellowstone–Yukon projektu, společný USA a Kanada iniciativa usilující o zachování divoké země z Yellowstonu do Yukonu, by umožnilo organismy přesunout na sever do chladnějších teplotách. Východozápadní Krajina by umožnila druhům vzdálit se od stále horšího, suchého Západu. Cílem sítě Wildlands je vytvořit čtyři kontinentální divoké cesty, velké chráněné oblasti pro pohyb volně žijících živočichů po celé Severní Americe.,
wildlife corridor in Hinesberg, VT. Foto: Placeuvm
Nokuse Plantation na Floridě, největší soukromý projekt zachování východ od Mississippi, je strategické propojení mezi různými plochy stávajících chráněných územích. Posláním partnerství Quabbin-to-Cardigan je zachovat 2 milion akrů jedné z největších oblastí neporušených, ekologicky důležitý les ve střední Nové Anglii., A regionální partnerství v oblasti ochrany pomáhají soukromým vlastníkům, veřejným organizacím a agenturám v Nové Anglii spolupracovat na ochraně větších a propojených oblastí půdy.
renomovaný evoluční biolog E. O. Wilson věří, že jediným způsobem, jak zabránit šestému masovému vyhynutí života na Zemi, je vyčlenit polovinu planety pro všechny ostatní druhy., Popsal svou vizi takto: „vidím, že řetězce nepřerušený koridorů, které tvoří, s zvraty, některé z nich otevření, aby se stala dostatečně široký, aby ubytovat národní biologické rozmanitosti parky, nový druh park, který nenechá druhů zmizí.“