Klimaendringer Skaper Utfordringer for Planter og Dyr
I Australia, varmere vintre er å tvinge fjellet pygme possums ut av dvalemodus tidligere enn deres byttedyr. Foto: Phil Gnist
I Rocky Mountains, klimaendringer har reist sommer temperaturer 0.72 F hvert tiår de siste 30 årene, mens snøen smelter tre til fem dager tidligere på våren., Wildflowers bloom flere dager tidligere, med topp blomstrende også oppstått tidligere. Ingen vet hva dette kan til slutt bety for pollinators. I Australia, varmere vintre er å tvinge fjellet pygme possums ut av dvalemodus tidligere enn deres byttedyr, den bogong moth, så mange sulter i hjel. I Europa, rådyr, som fruktbarhet er utløst av lengden på dagene, er fødselen etter den første blomster, som blomstrer tidligere enn i det siste. Misforholdet av 36 dager mellom fødsel ganger og mat tilgjengelighet er noe som resulterer i en nedgang i hjortestamme fitness.,
Ifølge en studie, våren, sommer, høst og vinter i tempererte soner er alle som kommer på gjennomsnittlig 1.7 dager tidligere enn de gjorde før 1950. Det AMERIKANSKE Environmental Protection Agency rapporterer at gjennomsnittlig temperatur i USA har økt 0.14 c per tiår, og over hele verden, tiåret fra 2001 til 2010 var det varmeste som er registrert siden målingene begynte. Et endret klima med mer ekstremvær er allerede påvirker mange plante-og dyrearter og forstyrre økosystemet.,
The Intergovernmental Panel on Climate Change anslår at 20 til 30 prosent av utlignet planter og dyr kan være i fare for utrydding hvis den globale gjennomsnittstemperaturer nå referansebanen innen 2100. Utviklingen måtte oppstå 10 000 ganger raskere enn det vanligvis gjør i orden for de fleste arter til å tilpasse seg og unngå utryddelse.
2011 En studie fant at i respons til oppvarming temperaturer, arter forflytter seg til høyereliggende områder på en gjennomsnittlig pris på 36 meter per tiår, og mot høyere breddegrader ca 10 miles per tiår, selv om enkelte arter varierer i sine priser.,
trekkfugler. Foto: Diane Konstabel
The National Wildlife Federation rapporterer at 177 av 305 Nord-American fuglearter flyttet sitt utbredelsesområde nordover med 35 km i de siste 40 år, og i løpet av det siste århundre, 14 arter av små pattedyr utvidet sitt utvalg 1,640 meter høyere i Sierra Nevada-området. Men mange forskere sier at klimaendringene skjer for raskt for de fleste arter til å løpe fra det., Og selv om noen arter er i stand til å migrere nordover eller oppover, de kunne gå inn territorium der det er økt konkurranse om maten eller enestående interaksjoner med arter de har aldri møtt før. De som allerede ved sin nordlige grensene har ingen plass igjen å gå. For eksempel, som skoger flytte seg nordover inn i tundraen, mange Arktiske skapninger som villrein, fjellrev og snowy owl er å miste sitt leveområde. Andre arter kan ikke være i stand til å migrere på grunn av geografiske hindringer eller menneskeskapte barrierer som byer eller motorveier.,
I tillegg til å kjøre arter kjøligere områder, oppvarming temperaturer påvirker timing av sesongens livssyklus hendelser av planter og dyr som parring, blomstrende eller migrasjon. En befolkning på rosa laks i Auke Creek i Alaska, og sockeye laks i Columbia River er å migrere til gyter tidligere enn de gjorde for 40 år siden som svar til varmere temperaturer i vannet. Den endrede forhold kan føre til samsvarer ikke av livssyklus hendelser, noe som gjør vekst eller overlevelse vanskeligere når babyer blir født eller vandrende dyr kommer før eller etter maten er tilgjengelig., I en nederlandsk park, som våren kommer tidligere, sommerfugllarver er vist tidligere, men deres rovdyr, store pupper, er ikke alltid å legge sine egg tidligere, så fuglen befolkningen er synkende.
Skadedyr og patogener, imidlertid, ha nytte av varmere temperaturer, noe som gjør dem i stand til å utvide sitt territorium og overleve gjennom vinteren; deres bestander er økende.
Pine bille skade. Foto: Bchernicoff
Fra 1997 til 2010, mountain pine biller ødelagt trær på 26,8 millioner hektar i den Amerikanske Vesten., Varmere vintre har bidratt til en østers parasitten utvide sitt utvalg fra Chesapeake Bay i nord til Maine, med potensial til å forårsake store østers dø-offs. Den Aedes aegypti mygg som bærer dengue, gul feber, og det er vanligvis funnet i Texas eller den sørøstlige Usa dukket opp så langt nord som til San Francisco i 2013.
Med mindre vinteren snø til å isolere jord og holde den varm, frossen jord resultere i mer rot død og avrenning av næringsstoffer, noe som kan føre til algeoppblomstring og døde soner, hvor ingenting kan overleve., Fallende snø pack i fjellet kan skape en større risiko for vinteren og våren flom, og betyr at det vil bli mindre snøsmelting avrenning til kule bekker i sommer og høst. Endringer i strøm mengde og temperatur kan skade habitat og stress fisk og dyreliv, forstyrre deres livssyklus hendelser. Og som elver og bekker blir varmere, varme-vann fisk vandrer kaldt vann fisk ut av deres habitat.
Coral bleking., Foto: Elapied
Oppvarming hav i økende grad blitt sur, understreker koraller og forårsaker bleking og dø-offs. Varmere farvann også føre til at den raske smeltingen av Arktisk sjøis, som har konsekvenser langs hele næringskjeden: reduksjonen av sjøis resulterer i tap av isalger, som er spist av dyreplankton. Arktisk torsk, som beiter på dyreplankton, er byttet av sel, som i sin tur er de viktigste mat av isbjørn.
Global oppvarming er også økt nedbør, flom, orkaner og tørke., Endre nedbør mønstre kan påvirke plante vekst, mengden av fuktighet i jord, næringsstoff avrenning, vann oppbevaring og insekt-prevalens. I California, tørrere forhold har ført til mindre mat for ørkenen bighorn sauer. Tørking av dammer i Yellowstone National Park har ført til nedgangen av fire amfibier. Og i Sonora-Ørkenen i sørvest, noen fuglearter stoppe avl helt under ekstreme tørken forhold.
i Løpet av de siste 50 år, Arktis har varmet to til tre ganger raskere enn resten av planeten., Tundraen er en naken vidde med bare lavtliggende vekst der undergrunnen er permanent frosset. På grunn av global oppvarming, men mer og mer woody løvfellende busker som vises. Natalie Boelman, assisterende forskning professor ved Lamont-Doherty Earth Observatory, er å studere virkningene av endrede forhold her på noen av de millioner av sangfugler fra hele verden som drar til Arktis om våren og sommeren til å avle på grunn av rikelig mat kilder og færre rovdyr og parasitter.,
Boelman og hennes team i Arktis.
Den økende shrubbiness av Arktis betyr at habitat og mat forsyning er i endring. Den Lappland longspurs at Boelman og hennes team er å studere foretrekker å hekke på den åpne tundraen, mens Gambel er hvit-kronet spurvene favør busker. På den åpne tundraen, edderkopper, biller og flere rovdyr insekter er utbredt. Den shrubbier områder har mange typer fluer og gresshopper, så alle fuglene spiser fluer som er deres foretrukne mat kilde.,
Lappland longspur. Foto: OmarRunolfsson
i Forhold til for 30 år siden, spurvene’ utvalg begrense har flyttet nordover med dusinvis av miles, sporing av busker de liker å hekke under som busker flytte seg nordover. «På grunn av skiftende mat tilgjengelighet og miljømessige forhold, fugler på den nordlige området blir mer stresset,» sa Boelman. «Men de gjør det så langt.»Når vi ser fremover, Boelman spår det vil bli en økning i sparrow habitat og en nedgang i longspur habitat., «Det synes klart at busk nesters vil være glad for, men åpner nesters vil ha en vanskeligere tid. … Kanskje det longspurs kan flytte lenger nord, men det er en veldig oversvømt område, slik at de kan være ute av lykken med mindre de kan tilpasse seg disse shrubbier habitater.»
Boelman team er også å forske på konsekvensene av å endre sesongvariasjoner. Fuglene, som vandrer basert på dagens lengde stikkord upåvirket av klimaendringer, vil trolig fortsette å ankomme i Arktis på samme tid hvert år., Deres reproduksjon er tidsbestemt til passet sammen med tilgjengeligheten av insekter, slik at når ungene er født, det er rikelig med mat. Med våren nå begynner tidligere, faller som kommer senere, og resulterer i en lengre vekstsesong, Boelman er å undersøke om ungene vil være klekking etter perioden med størst insekt-tilgjengelighet, og dermed har vanskeligere for å overleve.
Arktis generelt har svært uforutsigbar våren værforhold, med store svingninger mellom år. Det viste seg at vekstsesongen startet 12 dager for sent i 2013., Fuglene viste også opp senere, hadde sine babyer senere, fant nok insekter å spise og gjorde fine arbeider med forsinket snøsmelting. Forsinkelser hadde ingen signifikant effekt på deres reproduksjon. Boelman forklart. «Dyrene som bor og migrere opp det som er godt egnet til store svinger og ekstremdata. Kanskje de vil reagere mindre til klimaendringer fordi de er allerede godt tilpasset. Vi ser på om vi er i ferd med å overstige den spekter av forhold de kan takle.,»
Mens organismer som tilpasser utvikle seg gjennom naturlig seleksjon over mange generasjoner, noen individuelle organismer kan endre sine funksjoner (developmental, atferdsmessige og fysisk) i løpet av sin levetid i respons til miljøet gjennom fenotypiske plastisitet. Plastisitet kan organismer med identiske gener å ha forskjellige egenskaper i reaksjon til klimatiske forhold gjennom å endre genuttrykk., For eksempel, en Rocky Mountain wild sennep plantens egenskaper som normalt varierer avhengig av om det er voksende på en lav høyde med et varmt, tørt klima, eller i høyereliggende områder under kalde og våte forhold. Forskerne fant ut at når de simulerte klimaendringer ved å redusere snowpack på en middels høyde, plantene blomstret tidligere og tok på utseendet av lavere høyde planter.
etter å Ha fenotypiske plastisitet kan føre til at enkelte arter til å være på plass og gi andre tid til å migrere og tilpasse seg., Å ha mer plastisitet kan også hjelpe noen arter migrere til nye områder bedre tilpasse seg til ukjente forhold. Hvordan plast en art kan også potensielt utvikle seg over tid, som arter med gener som gjør det mulig for plastisitet kan overleve bedre i skiftende klimaforhold. Det er også mulig, men at klimaendringer kan føre til at enkelte organismer for å endre på måter som gjør dem mindre i stand til å tilpasse seg.
andre Faktorer enn plastisitet også påvirke hvor godt en art kan tilpasse seg klimaendringene., Jo kortere generasjonstiden (tiden det tar for en art til å gå fra en generasjon til en annen), jo raskere den evolusjonære pris. Størrelsen på en bestemt befolkning, mengden av genetisk variasjon det har og egnethet av sin enkeltpersoner er også viktige variabler. Tilpasning kan tenkes å holde tritt med klimaendringer i situasjoner der det er mindre miljømessige forstyrrelser, en stor befolkning med genetisk variasjon, kort generasjon ganger og passer enkeltpersoner.,
Quino checkerspot
For eksempel, Quino checkerspot butterfly, når vanlig i Sør-California, ble antatt å være i fare for å bli utryddet på grunn av klimaendringer og habitat tap. Til overraskelse for forskerne, det tilpasset ved å flytte sitt utvalg til høyere bakken og finne et helt nytt anlegg på som å legge sine egg.
Noen korallene i Samoa har også vist uventet spenst i respons til høyere temperaturer i vannet., Forskere tror at naturlig seleksjon kan ha foretrukket den mest varme-tolerant koraller, slik at de overlever og produserer mer avkom.
Mens det finnes mange eksempler på naturens elastisitet, i dag arter også møte de menneskeskapte belastninger av forurensning, fremmede arter og habitat fragmentering eller forringelse, som kan redusere eller isolere bestander og hemme migrasjon, som alle gjør tilpasning mer vanskelig.
Organismer som ikke har den fenotypiske plastisitet eller genetisk variasjon som gjør dem i stand til å tilpasse seg skiftende forhold kan meget vel stå overfor utryddelse., For eksempel, den truede rød-cockaded hakkespett, som avhenger av longleaf furuskog i sørøst USA, har ikke skiftet område nord i det hele tatt. Som sitt habitat endringer, forskerne vet ikke om fuglen vil overleve.
isbjørn er i fare på grunn av sin lange generasjon ganger og små bestander. I henhold til National Wildlife Federation, mengden av Arktisk sjøis observert i 2012 var 49 prosent mindre enn i 1980-og 1990-tallet., Isbjørn trenger tykke nær kysten is på å jakte sel, men med isen på vei nedover så raskt, isbjørn nå må svømme, noen ganger så lenge som 12 dager, for å komme offshore isflak, og de ofte drukne. U. S. Geologiske Undersøkelse prosjekter som to tredeler av verdens isbjørn sub-populasjoner vil være utryddet innen 2050.
En National Wildlife Federation rapporten gir en rekke anbefalinger for å beskytte dyreliv, inkludert:
- Gi tilskudd til statlige og føderale programmer som fremme klima vitenskap og tilpasning.,
- sørge for at tiltak for å redusere klimagass-utslipp minimere påvirkning på dyrelivet og deres leveområder.
- Fremme klima tilpasning planer som legger til rette for naturlige økosystemer og habitater, samtidig som det gir naturlig beskyttelse mot ekstremvær.
- Motvirke utvikling og infrastruktur bygning i miljøfølsomme områder.
- Kontroller rom for dyreliv å skifte sine områder, som svar på endrede klimaforhold ved å utvide parker og oppholdssted og gir tilkobling mellom dem.,
Det er nå en rekke tiltak for å bevare større landområder som gjør det mulig for arter for å flytte. Landskap som går nord-sør som Yellowstone-til-Yukon-prosjektet, et samarbeid USA og Canada initiativ som søker å bevare vill lander fra Yellowstone til Yukon, ville tillate organismer for å flytte nordover til kaldere temperaturer. Øst-vest landskap vil gjøre det mulig for arter å bevege seg bort fra den stadig mer varme, tørre Vest. Den Wildlands Nettverket har som mål å opprette fire Kontinental Wildways, store verneområdene for dyrelivet bevegelse over Nord-Amerika.,
Dyreliv korridoren i Hinesberg, VT. Foto: Placeuvm
Nokuse Plantasjer i Florida, den største private conservation project øst for Mississippi, er et strategisk bindeledd mellom ulike deler av eksisterende beskyttede land. Den Quabbin-til-Cardigan partnerskap har som oppgave å bevare 2 millioner hektar av en av de største områdene av intakt, økologisk viktige skogen i sentrum av New England., Og Regionale Bevaring Partnerskap er å hjelpe eiere av private, offentlige organisasjoner og etater i New England arbeide sammen for å bevare større og koblet områder av landet.
Anerkjente evolusjonær biolog E. O. Wilson tror den eneste måten å forhindre den sjette masseutryddelse av livet på jorda, er å sette av halve planeten for alle andre arter., Han beskrev sitt syn på denne måten: «jeg ser en uavbrutt kjede av korridorer forming, med vendinger og svinger, noen av dem åpner opp til å bli stort nok til å romme nasjonale biologisk mangfold parker, en ny type park som ikke vil la arter forsvinner.»