Good Mood

by Renee Cho|February 3, 2015

w Górach Skalistych w ciągu ostatnich 30 lat zmiany klimatu podniosły temperatury latem o 0,72 F co dekadę, podczas gdy śnieg topnieje trzy do pięciu dni wcześniej wiosną., Kwiaty polne kwitną kilka dni wcześniej, a szczytowe kwitnienie również następuje wcześniej. Nikt nie wie, co to może oznaczać dla zapylaczy. W Australii cieplejsze zimy zmuszają górskie oposy z hibernacji wcześniej niż ich zdobycz, bogong moth, więc wiele z nich umiera z głodu. W Europie sarny, których płodność jest wywoływana przez długość dni, rodzą po pierwszych kwiatach, które kwitną wcześniej niż w przeszłości. Niedopasowanie 36 dni między czasem porodu a dostępnością pokarmu powoduje spadek sprawności populacji jeleni.,

według jednego z badań wiosna, lato, jesień i zima w strefach umiarkowanych przybywają średnio 1,7 dnia wcześniej niż przed rokiem 1950. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska informuje, że średnie temperatury w USA wzrosły o 0,14 F na dekadę, a na całym świecie dekada od 2001 do 2010 roku była najcieplejsza w historii od rozpoczęcia pomiarów. Zmieniający się klimat z bardziej ekstremalną pogodą już teraz wpływa na wiele gatunków roślin i zwierząt oraz zaburza funkcjonowanie ekosystemu.,

Międzyrządowy Zespół ds. zmian klimatu szacuje, że 20 do 30 procent ocenianych roślin i zwierząt może być zagrożonych wyginięciem, jeśli średnie globalne temperatury osiągną przewidywany poziom do 2100 roku. Ewolucja musiałaby nastąpić 10 000 razy szybciej niż zwykle, aby większość gatunków mogła się przystosować i uniknąć wyginięcia.

badanie z 2011 roku wykazało, że w odpowiedzi na ocieplenie temperatury, gatunki poruszają się na wyższych wysokościach w średnim tempie 36 stóp na dekadę i na wyższych szerokościach geograficznych około 10 mil na dekadę, chociaż poszczególne gatunki różnią się w swoim tempie.,

National Wildlife Federation donosi, że 177 z 305 gatunków północnoamerykańskich ptaków przesunęło swój zasięg dalej na północ o 35 mil w ciągu ostatnich 40 lat; a w ciągu ostatniego stulecia 14 gatunków małych ssaków rozszerzyło swój zasięg o 1640 stóp wyżej w regionie Sierra Nevada. Ale wielu naukowców twierdzi, że zmiany klimatu zachodzą zbyt szybko, aby większość gatunków mogła je wyprzedzić., I nawet jeśli niektóre gatunki są w stanie migrować na północ lub w górę, mogą wejść na terytorium, na którym istnieje zwiększona konkurencja o pożywienie lub bezprecedensowe interakcje z gatunkami, z którymi nigdy wcześniej nie zetknęły się. Ci, którzy są już w swoich północnych granicach, nie mają już gdzie pójść. Na przykład, gdy lasy przesuwają się na północ do tundry, wiele arktycznych stworzeń, takich jak Karibu, lis arktyczny i Sowa śnieżna, traci swoje siedliska. Inne gatunki mogą nie być w stanie migrować z powodu przeszkód geograficznych lub barier spowodowanych przez człowieka, takich jak miasta lub autostrady.,

oprócz kierowania gatunków do chłodniejszych regionów, temperatury ocieplające wpływają na czas sezonowych cykli życia roślin i zwierząt, takich jak krycie, kwitnienie lub migracja. Jedna z populacji łososia różowego w Auke Creek na Alasce i łososia sockeye w rzece Columbia migrują na tarło wcześniej niż 40 lat temu w odpowiedzi na cieplejsze temperatury wody. Zmieniające się warunki mogą prowadzić do niedopasowania zdarzeń cyklu życia, utrudniając wzrost lub przeżycie, gdy rodzą się dzieci lub migrujące zwierzęta przybywają przed lub po udostępnieniu im pożywienia., W jednym z holenderskich parków, wraz z nadejściem wiosny, gąsienice pojawiają się wcześniej, ale ich drapieżniki, Wielkie cyce, nie zawsze składają jaja wcześniej, więc populacja ptaków maleje.

szkodniki i patogeny korzystają jednak z cieplejszych temperatur, które umożliwiają im poszerzenie swojego terytorium i przetrwanie przez zimę; ich populacja rośnie.

w latach 1997-2010 żuki sosny górskiej zniszczyły drzewa na 26,8 mln akrów na amerykańskim Zachodzie., Cieplejsze zimy pomogły pasożyt ostryg rozszerzyć swój zasięg od Chesapeake Bay na północ do Maine, z potencjałem, aby spowodować duże obumieranie ostryg. Komar Aedes aegypti, który nosi dengę i żółtą febrę i który zwykle znajduje się w Teksasie lub południowo-wschodnich Stanach Zjednoczonych, pojawił się tak daleko na północ, jak San Francisco w 2013 roku.

przy mniejszych opadach śniegu, które izolują glebę i utrzymują ją w cieple, zamarznięte gleby powodują większą śmierć korzeni i odpływ składników odżywczych, co może powodować zakwity glonów i martwe strefy, w których nic nie może przetrwać., Malejąca paczka śniegu w górach może stwarzać większe ryzyko powodzi zimowych i wiosennych, a oznacza to, że latem i jesienią będzie mniej opadów śniegu, aby ochłodzić strumienie. Zmiany w przepływie strumienia i temperaturze mogą uszkodzić siedliska i stresować ryby i dziką przyrodę, zakłócając ich cykl życia. A gdy rzeki i strumienie stają się cieplejsze, ryby ciepłowodne wypychają zimnowodne ryby ze swojego siedliska.

ocieplenie oceanów staje się coraz bardziej zakwaszone, podkreślając koralowce i powodując wybielanie i obumieranie. Cieplejsze wody powodują również szybkie topnienie arktycznego lodu morskiego, co ma konsekwencje w całym łańcuchu pokarmowym: spadek lodu morskiego powoduje utratę glonów lodowych, które są zjadane przez zooplankton. Dorsz Arktyczny, który żywi się zooplanktonem, jest łupem fok, które z kolei są głównym pokarmem niedźwiedzi polarnych.

globalne ocieplenie potęguje również opady deszczu, powodzie, huragany i susze., Zmieniające się wzorce opadów mogą wpływać na wzrost roślin, ilość wilgoci w glebie, Spływ składników odżywczych, retencję wody i występowanie owadów. W Kalifornii, bardziej suche warunki oznaczały mniej żywności dla owiec bighorn pustyni. Wysychanie stawów w Parku Narodowym Yellowstone doprowadziło do spadku liczebności czterech gatunków płazów. A na pustyni Sonoran na południowym zachodzie niektóre gatunki ptaków przestają się rozmnażać podczas ekstremalnych warunków suszy.

w ciągu ostatnich 50 lat Arktyka ogrzewała się dwa do trzech razy szybciej niż reszta planety., Tundra jest bezdrzewną przestrzenią o niskim wzroście, w której podłoże jest trwale zamarznięte. Z powodu globalnego ocieplenia pojawia się jednak coraz więcej drzewnych krzewów liściastych. Natalie Boelman, adiunkt badawczy w Lamont – Doherty Earth Observatory, bada wpływ zmieniających się warunków na niektóre z milionów ptaków śpiewających z całego świata, które migrują do Arktyki wiosną i latem, aby rozmnażać się z powodu obfitych źródeł pożywienia oraz mniejszej liczby drapieżników i pasożytów.,

rosnąca krzew Arktyki powoduje, że zmienia się siedlisko i podaż żywności. Lapońskie longspury, które badają Boelman i jej zespół, preferują gniazdowanie na otwartej tundrze, podczas gdy wróble Białoczelne preferują krzewy. Na otwartej tundrze przeważają pająki, chrząszcze i bardziej drapieżne owady. Obszary krzewiaste mają wiele rodzajów much i koników polnych, więc wszystkie ptaki jedzą więcej much, które są ich preferowanym źródłem pożywienia.,

w stosunku do 30 lat temu granica zasięgu wróbli przesunęła się na północ o dziesiątki Mil, śledząc krzewy, pod którymi lubią gniazdować, gdy krzewy poruszają się na północ. „Ze względu na zmieniającą się dostępność pokarmu i warunki środowiskowe ptaki z północnego zasięgu są bardziej zestresowane” – powiedział Boelman. „Ale robią to do tej pory.”Patrząc w przyszłość, boelman przewiduje, że będzie wzrost siedlisk wróbli i zmniejszenie siedlisk długopłetwych., „Wydaje się jasne, że gniazda krzewów będą szczęśliwe, ale otwarte gniazda będą miały trudniejszy czas. … Może longspurs mogą przenieść się dalej na północ, ale to bardzo podmokły obszar, więc mogą mieć pecha, chyba że dostosują się do tych krzewów.”

zespół Boelmana bada również wpływ zmieniającej się sezonowości. Ptaki, które migrują w zależności od długości dnia, bez wpływu na zmiany klimatyczne, prawdopodobnie będą nadal przybywać do Arktyki o tej samej porze roku., Ich rozmnażanie zależy od dostępności owadów, dzięki czemu po urodzeniu piskląt jest dużo pożywienia. Boelman bada, czy pisklęta wylęgną się po okresie największej dostępności owadów, a tym samym będą miały trudniejszy okres przeżycia.

Arktyka na ogół ma bardzo nieprzewidywalne wiosenne warunki pogodowe, z ogromnymi wahaniami między latami. Jak się okazało, sezon wegetacyjny rozpoczął się 12 dni później w 2013 roku., Ptaki również pojawiły się później, miały swoje dzieci później, znaleźć wystarczająco dużo owadów do jedzenia i dobrze radzić sobie z opóźnionym śniegiem. Opóźnienia nie miały znaczącego wpływu na ich rozmnażanie. Boelman wyjaśnił. „Zwierzęta żyjące i migrujące tam są dobrze przystosowane do dużych huśtawek i skrajności. Być może będą mniej reagować na zmiany klimatu, ponieważ są już dobrze przystosowane. Patrzymy na to, czy zaczynamy przekraczać zakres warunków, z którymi mogą sobie poradzić.,”

podczas gdy organizmy, które się adaptują, ewoluują poprzez dobór naturalny przez wiele pokoleń, niektóre pojedyncze organizmy mogą zmienić swoje cechy (rozwojowe, behawioralne i fizyczne) podczas swojego życia w odpowiedzi na środowisko poprzez plastyczność fenotypową. Plastyczność umożliwia organizmom z identycznymi genami wykazywanie różnych cech w reakcji na warunki klimatyczne poprzez zmianę ekspresji genów., Na przykład cechy gorczycy skalistej zwykle różnią się w zależności od tego, czy rośnie na niskim wzniesieniu z gorącym, suchym klimatem, czy na wyższych wysokościach w zimnych, mokrych warunkach. Naukowcy odkryli, że kiedy symulowali zmianę klimatu poprzez redukcję śniegu na pośrednim wzniesieniu, rośliny zakwitły wcześniej i przybrały wygląd roślin niższych wzniesień.

posiadanie plastyczności fenotypowej może pozwolić niektórym gatunkom pozostać na miejscu, a innym dać czas na migrację i adaptację., Większa plastyczność może również pomóc niektórym gatunkom migrującym na nowe obszary lepiej dostosować się do nieznanych warunków. To, w jaki sposób plastik jest gatunkiem, może również potencjalnie ewoluować w czasie, ponieważ gatunki z genami, które pozwalają na plastyczność, mogą przetrwać lepiej w zmieniających się warunkach klimatycznych. Możliwe jest jednak również, że zmiana klimatu może spowodować, że niektóre organizmy zmienią się w sposób, który sprawi, że będą mniej zdolne do adaptacji.

czynniki inne niż plastyczność również wpływają na to, jak dobrze gatunek może przystosować się do zmian klimatu., Im krótszy czas generacji (czas potrzebny gatunkowi na przejście z jednego pokolenia na drugie), tym szybszy jest tempo ewolucji. Ważnymi zmiennymi są również wielkość danej populacji, jej zmienność genetyczna oraz kondycja jej osobników. Adaptacja mogłaby nadążyć za zmianami klimatycznymi w sytuacjach, w których występuje mniejsze zakłócenie środowiska, duża populacja ze zmiennością genetyczną, krótki czas generacji i odpowiednie jednostki.,

na przykład motyl Quino checkerspot, niegdyś pospolity w południowej Kalifornii, był zagrożony wyginięciem z powodu zmian klimatu i utraty siedlisk. Ku zaskoczeniu naukowców przystosował się, przenosząc swój zasięg na wyższy grunt i znajdując zupełnie nową roślinę, na której złoży jaja.

niektóre korale w Samoa wykazały również nieoczekiwaną odporność w odpowiedzi na wyższe temperatury wody., Naukowcy uważają, że dobór naturalny może sprzyjać najbardziej odpornym na ciepło koralowcom, pozwalając im przetrwać i produkować więcej potomstwa.

chociaż istnieje wiele przykładów odporności przyrody, obecnie gatunki borykają się również z naprężeniami wywołanymi przez człowieka, takimi jak zanieczyszczenie, fragmentacja lub degradacja gatunków inwazyjnych i siedlisk, które mogą zmniejszać lub izolować populacje i hamować migrację, co utrudnia adaptację.

organizmy, które nie mają plastyczności fenotypowej lub zmienności genetycznej umożliwiającej im dostosowanie się do zmieniających się warunków, mogą być narażone na wyginięcie., Na przykład zagrożony dzięcioł czerwonodzioby, który zależy od lasów sosnowych liściastych w południowo-wschodnich Stanach Zjednoczonych, w ogóle nie przesunął swojego zasięgu na północ. W miarę jak zmienia się jego siedlisko, naukowcy nie wiedzą, czy ptak przeżyje.

niedźwiedzie polarne są zagrożone ze względu na ich długi czas generacji i małe populacje. Według National Wildlife Federation ilość arktycznego lodu morskiego obserwowana w 2012 roku była o 49 procent mniejsza niż w latach 80. i 90., Niedźwiedzie polarne potrzebują gęstego lodu przy brzegu, na którym polują foki, ale gdy lód morski tak szybko się kurczy, niedźwiedzie polarne muszą teraz pływać, czasami nawet 12 dni, aby dotrzeć do morskich kr lodowych, i często toną. U. S. Geological Survey przewiduje, że dwie trzecie subpopulacji niedźwiedzi polarnych na świecie wyginie do 2050 roku.

a National Wildlife Federation report of a range of recommendations to safeguard wildlife including:

• Provide funding to federal and state programs that Promoting climate science and adaptation.,
• upewnij się, że kroki podjęte w celu zmniejszenia emisji dwutlenku węgla minimalizują wpływ na dziką przyrodę i jej siedliska.
• promowanie planów adaptacji klimatu, które poprawiają naturalne ekosystemy i siedliska, zapewniając jednocześnie naturalną ochronę przed ekstremalnymi zdarzeniami pogodowymi.
• Zrób miejsce dla dzikiej przyrody, aby zmienić swój zasięg w odpowiedzi na zmieniające się warunki klimatyczne, rozbudowując parki i ostoje oraz zapewniając łączność między nimi.,

obecnie podejmowane są liczne starania o zachowanie większych połaci ziemi, które umożliwiają przemieszczanie się gatunków. Krajobrazy biegnące północ-południe, takie jak projekt Yellowstone-to-Yukon, wspólna inicjatywa USA i Kanady mająca na celu zachowanie dzikich terenów od Yellowstone do Yukon, pozwoliłyby organizmom przenieść się na północ do chłodniejszych temperatur. Krajobrazy wschód-zachód pozwoliłyby gatunkom odejść od coraz bardziej gorącego, suchego Zachodu. Sieć Wildlands ma na celu stworzenie czterech kontynentalnych dróg dzikich, dużych obszarów chronionych dla ruchu dzikich zwierząt w Ameryce Północnej.,

plantacja Nokuse na Florydzie, największy prywatny projekt ochrony na wschód od Missisipi, jest strategicznym łącznikiem między różnymi połaciami istniejących chronionych terenów. Misją Quabbin-to-Cardigan partnership jest zachowanie 2 milionów akrów jednego z największych obszarów nienaruszonego, ważnego ekologicznie lasu w centralnej Nowej Anglii., Regionalne partnerstwa na Rzecz Ochrony Przyrody pomagają prywatnym właścicielom, organizacjom publicznym i agencjom w Nowej Anglii współpracować w celu zachowania większych i połączonych obszarów ziemi.

znany biolog ewolucyjny E. O. Wilson uważa, że jedynym sposobem, aby zapobiec szóstemu masowemu wymieraniu życia na ziemi, jest odłożenie połowy planety dla wszystkich innych gatunków., Swoją wizję opisał w ten sposób: „widzę ciąg ciągłych korytarzy tworzących się, z zwrotami akcji, niektóre z nich otwierają się, aby stać się wystarczająco szerokie, aby pomieścić narodowe parki bioróżnorodności, nowy rodzaj parku, który nie pozwoli zniknąć gatunkom.”