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El cambio climático plantea desafíos para las plantas y los animales


El cambio climático plantea desafíos para las plantas y los animales

por Renee Cho|3 de febrero de 2015

en Australia, los inviernos más cálidos están obligando a las zarigüeyas pigmeas de montaña a salir de la hibernación antes que sus presas. Foto: Phil Spark

en las Montañas Rocosas, el cambio climático ha aumentado las temperaturas de verano 0.72 F cada década en los últimos 30 años, mientras que las nieves se están derritiendo de tres a cinco días antes en primavera., Las flores silvestres florecen varios días antes, y el pico de floración también se produce antes. Nadie sabe lo que esto podría significar eventualmente para los polinizadores. En Australia, los inviernos más cálidos están obligando a las zarigüeyas pigmeas de montaña a salir de la hibernación antes que su presa, la polilla bogong, por lo que muchas se mueren de hambre. En Europa, los corzos, cuya fertilidad se desencadena por la longitud de los días, están dando a luz después de las primeras flores, que están floreciendo antes que en el pasado. El desajuste de 36 días entre los tiempos de parto y la disponibilidad de alimentos está resultando en una disminución en la aptitud de la población de ciervos.,

según un estudio, la primavera, el verano, el otoño y el invierno en las zonas templadas están llegando en promedio 1,7 días antes de lo que lo hacían antes de 1950. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos informa que las temperaturas promedio en los Estados Unidos han aumentado 0.14 F por década, y en todo el mundo, la década de 2001 a 2010 fue la más cálida registrada desde que comenzaron las mediciones. El cambio climático, con su clima más extremo, ya está afectando a muchas especies de plantas y animales e interrumpiendo el funcionamiento de los ecosistemas.,

el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático estima que entre el 20 y el 30 por ciento de las plantas y animales evaluados podrían estar en riesgo de extinción si las temperaturas globales promedio alcanzan los niveles proyectados para 2100. La evolución tendría que ocurrir 10.000 veces más rápido de lo que normalmente ocurre para que la mayoría de las especies se adapten y eviten la extinción.

un estudio de 2011 encontró que en respuesta al calentamiento de las temperaturas, las especies se están moviendo a elevaciones más altas a una tasa promedio de 36 pies por década y a latitudes más altas aproximadamente 10 millas por década, aunque las especies individuales varían en sus tasas.,

la Migración de las aves. Foto: Diane Constable

la Federación Nacional de Vida Silvestre informa que 177 de las 305 especies de aves de América del Norte cambiaron su rango más al norte por 35 millas en los últimos 40 años; y durante el último siglo, 14 especies de pequeños mamíferos extendieron su rango 1,640 pies más alto en la región de Sierra Nevada. Pero muchos científicos dicen que el cambio climático está ocurriendo demasiado rápido para que la mayoría de las especies lo superen., E incluso si algunas especies son capaces de migrar hacia el norte o hacia arriba, podrían entrar en territorio donde hay una mayor competencia por alimentos o interacciones sin precedentes con especies que nunca han encontrado antes. Aquellos que ya están en sus límites septentrionales no tienen ningún lugar a donde ir. Por ejemplo, a medida que los bosques se mueven hacia el norte en la tundra, muchas criaturas árticas como el caribú, el zorro ártico y el búho nevado están perdiendo su hábitat. Otras especies pueden no ser capaces de migrar debido a obstrucciones geográficas o barreras artificiales como ciudades o carreteras.,

además de conducir a las especies a regiones más frías, el calentamiento de las temperaturas afecta el momento de los eventos estacionales del ciclo de vida de las plantas y los animales, como el apareamiento, la floración o la migración. Una población de salmón rosado en Auke Creek, Alaska, y el salmón rojo en el río Columbia están migrando para desovar antes de lo que lo hicieron hace 40 años en respuesta a las temperaturas más cálidas del agua. Las condiciones cambiantes pueden conducir a desajustes de los eventos del ciclo de vida, lo que dificulta el crecimiento o la supervivencia cuando nacen los bebés o los animales migratorios llegan antes o después de que su alimento esté disponible., En un parque holandés, como la primavera llega antes, las orugas están apareciendo antes, pero sus depredadores, los grandes titíes, no siempre están poniendo sus huevos antes, por lo que la población de aves está disminuyendo.

Las Plagas y patógenos, sin embargo, se benefician de temperaturas más cálidas, que les permiten expandir su territorio y sobrevivir durante el invierno; sus poblaciones están en aumento.

escarabajo del Pino de los daños. Foto: Bchernicoff

de 1997 a 2010, los escarabajos del pino de montaña destruyeron árboles en 26.8 millones de acres en el oeste estadounidense., Los inviernos más cálidos han ayudado a un parásito de la ostra a extender su rango desde la Bahía de Chesapeake al norte de Maine, con el potencial de causar muertes de ostras grandes. El mosquito Aedes aegypti que es portador del dengue y la fiebre amarilla y que generalmente se encuentra en Texas o el sureste de los Estados Unidos apareció tan al norte como San Francisco en 2013.

con menos nevadas invernales para aislar el suelo y mantenerlo caliente, los suelos congelados resultan en más muerte de raíces y escorrentía de nutrientes, lo que puede producir floraciones de algas y zonas muertas donde nada puede sobrevivir., La disminución de la capa de nieve en las montañas puede crear un mayor riesgo de inundaciones en invierno y primavera, y significa que habrá menos escorrentía de deshielo para enfriar los arroyos en verano y otoño. Los cambios en el flujo de la corriente y la temperatura pueden dañar el hábitat y estresar a los peces y la vida silvestre, interrumpiendo los eventos de su ciclo de vida. Y a medida que los ríos y arroyos se vuelven más cálidos, los peces de agua caliente están expulsando a los peces de agua fría de su hábitat.

el blanqueamiento de Coral., Foto: Elapied

el calentamiento de los océanos se acidifica cada vez más, estresando a los corales y causando decoloración y muerte. Las aguas más cálidas también causan el rápido derretimiento del hielo marino Ártico, que tiene ramificaciones a lo largo de toda la cadena alimentaria: la disminución del hielo marino resulta en la pérdida de algas de hielo, que son devoradas por el zooplancton. El bacalao del Ártico, que se alimenta del zooplancton, es presa de las focas, que a su vez son el principal alimento de los osos polares.

El calentamiento Global también está intensificando las precipitaciones, las inundaciones, los huracanes y las sequías., Los cambios en los patrones de precipitación pueden afectar el crecimiento de las plantas, la cantidad de humedad en los suelos, la escorrentía de nutrientes, la retención de agua y la prevalencia de insectos. En California, las condiciones más secas han significado menos comida para las ovejas cimarrón del desierto. El secado de los estanques en el Parque Nacional de Yellowstone ha llevado a la disminución de cuatro especies de anfibios. Y en el desierto de Sonora en el suroeste, algunas especies de aves dejan de reproducirse por completo durante condiciones de sequía extrema.

durante los últimos 50 años, el Ártico se ha calentado de dos a tres veces más rápido que el resto del planeta., La tundra es una extensión sin árboles con solo crecimiento bajo donde el subsuelo está permanentemente congelado. Sin embargo, debido al calentamiento global, están apareciendo más y más arbustos caducifolios leñosos. Natalie Boelman, profesora asistente de investigación en el Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty, está estudiando los impactos de las condiciones cambiantes aquí en algunos de los millones de aves cantoras de todo el mundo que migran al Ártico en primavera y verano para reproducirse debido a las abundantes fuentes de alimentos y menos depredadores y parásitos.,

Boelman y su equipo en el Ártico.

la creciente vegetación arbustiva del Ártico significa que el hábitat y el suministro de alimentos están cambiando. Los longspurs de Laponia que Boelman y su equipo están estudiando prefieren anidar en la tundra abierta, mientras que los gorriones de corona blanca de Gambel prefieren los arbustos. En la tundra abierta, las arañas, escarabajos y más insectos depredadores son frecuentes. Las áreas más arbustivas tienen muchos tipos de moscas y saltamontes, por lo que todas las aves están comiendo más moscas, que es su fuente de alimento preferida.,

Laponia longspur. Foto: OmarRunolfsson

en relación con hace 30 años, el límite de rango de los gorriones se ha movido hacia el norte por docenas de millas, rastreando los arbustos bajo los que les gusta anidar mientras los arbustos se mueven hacia el norte. «Debido a los cambios en la disponibilidad de alimentos y las condiciones ambientales, las aves de la cordillera Norte están más estresadas», dijo Boelman. «Pero lo están haciendo hasta ahora.»Mirando hacia el futuro, Boelman predice que habrá un aumento en el hábitat del Gorrión y una disminución en el hábitat de longspur., «Parece claro que los nidificadores arbustivos serán felices, pero los nidificadores abiertos tendrán más dificultades. Maybe tal vez los longspurs pueden moverse más al norte, pero es un área muy inundada, por lo que pueden estar sin suerte a menos que puedan adaptarse a estos hábitats arbustivos.»

El equipo de Boelman también está investigando los impactos de la estacionalidad cambiante. Las aves, que migran en función de las señales de duración del día no afectadas por el cambio climático, es probable que continúen llegando al Ártico en la misma época cada año., Su reproducción está programada para encajar con la disponibilidad de insectos, de modo que cuando nacen los polluelos, hay suficiente comida. Con la primavera comenzando antes, el otoño llegando más tarde y una temporada de crecimiento más larga, Boelman está investigando si los polluelos eclosionarán después del período de mayor disponibilidad de insectos y, por lo tanto, tendrán más dificultades para sobrevivir.

el Ártico generalmente tiene condiciones climáticas primaverales muy impredecibles, con enormes oscilaciones entre años. Resultó que la temporada de crecimiento comenzó 12 días más tarde en 2013., Las aves también aparecieron más tarde, tuvieron a sus bebés más tarde, encontraron suficientes insectos para comer y lo hicieron bien para lidiar con el derretimiento de la nieve retrasado. Los retrasos no tuvieron un efecto significativo en su reproducción. Boelman explicó. «Los animales que viven y migran allá arriba están bien adaptados a grandes oscilaciones y extremos. Tal vez reaccionen menos al cambio climático porque ya están bien adaptados. Estamos viendo si estamos empezando a superar la gama de condiciones que pueden hacer frente.,»

mientras que los organismos que se adaptan evolucionan a través de la selección natural durante muchas generaciones, algunos organismos individuales pueden cambiar sus características (de desarrollo, comportamiento y físicas) durante su vida en respuesta al medio ambiente a través de la plasticidad fenotípica. La plasticidad permite a los organismos con genes idénticos exhibir diferentes rasgos en reacción a las condiciones climáticas a través de la alteración de la expresión génica., Por ejemplo, los rasgos de una planta de mostaza silvestre de las Montañas Rocosas normalmente varían según si crece a baja altitud con un clima cálido y seco o en elevaciones más altas en condiciones frías y húmedas. Los investigadores encontraron que cuando simularon el cambio climático mediante la reducción de la capa de nieve en una elevación intermedia, las plantas florecieron antes y tomaron la apariencia de las plantas de elevación inferior.

tener plasticidad fenotípica podría permitir que algunas especies permanezcan en su lugar y dar a otras tiempo para migrar y adaptarse., Tener más plasticidad también podría ayudar a algunas especies que migran a nuevas áreas a adaptarse mejor a condiciones desconocidas. La forma en que una especie es plástica también puede evolucionar potencialmente con el tiempo, ya que las especies con genes que permiten la plasticidad podrían sobrevivir mejor en condiciones climáticas cambiantes. También es posible, sin embargo, que el cambio climático pueda causar que algunos organismos cambien de maneras que los hagan menos capaces de adaptarse.

otros factores además de la plasticidad también afectan la capacidad de adaptación de una especie al cambio climático., Cuanto más corto sea el tiempo de generación (el tiempo que tarda una especie en pasar de una generación a otra), más rápido será el ritmo evolutivo. El tamaño de una población en particular, la cantidad de variabilidad genética que tiene y la aptitud de sus individuos también son variables importantes. Es concebible que la adaptación siga el ritmo del cambio climático en situaciones en las que hay menos trastornos ambientales, una población de buen tamaño con variación genética, tiempos de generación cortos e individuos aptos.,

El Quino checkerspot

por ejemplo, la mariposa Quino checkerspot, una vez común en el sur de California, se pensó que estaba en riesgo de extinción debido al cambio climático y la pérdida de hábitat. Para sorpresa de los científicos, se adaptó cambiando su área de distribución a terrenos más altos y encontrando una planta completamente nueva en la que poner sus huevos.

algunos corales en Samoa también han mostrado una resiliencia inesperada en respuesta a las temperaturas más altas del agua., Los científicos creen que la selección natural puede haber favorecido a los corales más tolerantes al calor, permitiéndoles sobrevivir y producir más descendencia.

si bien existen numerosos ejemplos de resiliencia de la naturaleza, hoy en día las especies también se enfrentan a las tensiones inducidas por el hombre de la contaminación, las especies invasoras y la fragmentación o degradación del hábitat, que pueden disminuir o aislar las poblaciones e inhibir la migración, todo lo cual dificulta la adaptación.

Los organismos que no tienen la plasticidad fenotípica o la variación genética que les permite adaptarse a condiciones cambiantes pueden enfrentar la extinción., Por ejemplo, el pájaro carpintero rojo, en peligro de extinción, que depende de los bosques de pinos de hoja larga en el sureste de los Estados Unidos, no ha cambiado su área de distribución hacia el norte en absoluto. A medida que su hábitat cambia, los científicos no saben si el ave sobrevivirá.

los osos polares están en riesgo debido a sus largos tiempos de generación y pequeñas poblaciones. Según la Federación Nacional de Vida Silvestre, la cantidad de hielo marino Ártico observada en 2012 fue 49 por ciento menor que en las décadas de 1980 y 1990., Los osos polares necesitan hielo grueso cerca de la costa para cazar focas, pero con el hielo marino disminuyendo tan rápidamente, los osos polares ahora deben nadar, a veces hasta 12 días, para alcanzar los témpanos de hielo en alta mar, y a menudo se ahogan. El Servicio Geológico de los Estados Unidos proyecta que dos tercios de las subpoblaciones de osos polares del mundo se extinguirán para el año 2050.

un informe de la Federación Nacional de Vida Silvestre ofrece una serie de recomendaciones para salvaguardar la vida silvestre, incluyendo:

  • proporcionar fondos a los programas federales y estatales que promueven la ciencia del clima y la adaptación.,
  • asegúrese de que las medidas adoptadas para reducir las emisiones de carbono minimicen los impactos en la vida silvestre y sus hábitats.
  • Promover planes de adaptación al clima que mejoren los ecosistemas y hábitats naturales al tiempo que proporcionan protección natural contra los fenómenos meteorológicos extremos.
  • desalentar el desarrollo y la construcción de infraestructura en áreas ambientalmente sensibles.
  • haga espacio para que la vida silvestre cambie sus áreas de distribución en respuesta a las condiciones climáticas cambiantes ampliando los parques y refugios y proporcionando conectividad entre ellos.,

ahora hay una serie de esfuerzos para preservar grandes extensiones de tierra que permitan que las especies se muevan. Los paisajes que corren de norte a sur, como el proyecto Yellowstone-to-Yukon, una iniciativa conjunta de Estados Unidos y Canadá que busca preservar las tierras silvestres desde Yellowstone hasta el Yukón, permitirían que los organismos se movieran hacia el norte a temperaturas más frías. Los paisajes Este-Oeste permitirían a las especies alejarse del Oeste cada vez más caliente y seco. La red Wildlands tiene como objetivo crear cuatro vías silvestres continentales, grandes áreas protegidas para el movimiento de vida silvestre en América del Norte.,

Wildlife corridor in Hinesberg, VT. Foto: Placeuvm

La Plantación Nokuse en Florida, el mayor proyecto privado de conservación al este del Mississippi, es un vínculo estratégico entre varias extensiones de tierras protegidas existentes. La misión de la Asociación Quabbin-to-Cardigan es preservar 2 millones de acres de una de las áreas más grandes de bosque intacto y ecológicamente importante en el Centro de Nueva Inglaterra., Y las Asociaciones Regionales de conservación están ayudando a los propietarios privados, organizaciones públicas y agencias en Nueva Inglaterra a trabajar juntos para preservar áreas de tierra más grandes y conectadas.

el renombrado biólogo evolutivo E. O. Wilson cree que la única manera de prevenir la sexta extinción masiva de la vida en la tierra es dejar de lado la mitad del planeta para todas las demás especies., Describió su visión de esta manera: «veo una cadena de corredores ininterrumpidos que se forman, con giros y vueltas, algunos de ellos se abren para ser lo suficientemente amplios como para acomodar Parques Nacionales de Biodiversidad, un nuevo tipo de parque que no permitirá que las especies desaparezcan.»

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