Good Mood

klimatförändringen innebär utmaningar för växter och djur

i Klippiga bergen har klimatförändringen höjt sommartemperaturerna 0,72 F varje decennium under de senaste 30 åren, medan snöarna smälter tre till fem dagar tidigare på våren., Wildflowers blommar flera dagar tidigare, med toppblommande som också förekommer tidigare. Ingen vet vad detta så småningom kan innebära för pollinatorer. I Australien tvingar varmare vintrar bergspygmy possums ur viloläge tidigare än deras byte, bogong mal, så många svälter ihjäl. I Europa föds rådjur, vars fertilitet utlöses av längden på dagarna, efter de första blommorna, som blommar tidigare än tidigare. Missmatchningen av 36 dagar mellan födelsetider och tillgången på mat resulterar i en minskning av hjortens befolknings lämplighet.,

enligt en studie anländer vår, sommar, höst och vinter i de tempererade zonerna i genomsnitt 1,7 dagar tidigare än de gjorde före 1950. US Environmental Protection Agency rapporterar att Medeltemperaturen i USA har ökat 0.14 F per decennium, och över hela världen, decenniet från 2001 till 2010 var den varmaste på rekord sedan mätningarna började. Det föränderliga klimatet med dess mer extrema väder påverkar redan många växt-och djurarter och stör ekosystemens funktion.,

den mellanstatliga panelen för klimatförändringar uppskattar att 20 till 30 procent av bedömda växter och djur riskerar att utrotas om de genomsnittliga globala temperaturerna når de beräknade nivåerna med 2100. Evolutionen måste ske 10 000 gånger snabbare än den vanligtvis gör för att de flesta arter ska kunna anpassa sig och undvika utrotning.

en 2011-studie visade att arterna som svar på uppvärmningstemperaturer flyttar till högre höjder med en genomsnittlig hastighet på 36 fot per decennium och till högre breddgrader ungefär 10 miles per decennium, även om enskilda arter varierar i deras hastighet.,

National Wildlife Federation rapporterar att 177 av 305 nordamerikanska fågelarter skiftade sitt sortiment längre norrut med 35 miles under de senaste 40 åren; och under det senaste århundradet förlängde 14 arter av små däggdjur sitt sortiment 1,640 meter högre i Sierra Nevada-regionen. Men många forskare säger att klimatförändringen sker för snabbt för att majoriteten av arterna ska springa ifrån den., Och även om vissa arter kan migrera norrut eller uppåt, kan de komma in på territorium där det finns ökad konkurrens om mat eller oöverträffad interaktion med arter som de aldrig tidigare har stött på. De som redan är på sina norra gränser har ingen plats kvar att gå. Till exempel, när skogar flyttar norrut till tundran, förlorar många arktiska varelser som caribou, arktisk räv och snöig uggla sin livsmiljö. Andra arter kanske inte kan migrera på grund av geografiska hinder eller konstgjorda hinder som städer eller motorvägar.,

förutom att köra arter till svalare områden påverkar uppvärmningstemperaturerna tidpunkten för säsongens livscykelhändelser hos växter och djur som parning, blomning eller migration. En population av rosa lax i Auke Creek, Alaska och sockeye lax i Columbia River migrerar till leka tidigare än de gjorde för 40 år sedan som svar på varmare vattentemperaturer. De förändrade förhållandena kan leda till obalans i livscykelhändelser, vilket gör tillväxt eller överlevnad svårare när barn föds eller migrerar djur anländer före eller efter maten är tillgänglig., I en holländsk park, som våren anländer tidigare, visas larver tidigare, men deras rovdjur, de stora tuttarna, lägger inte alltid sina ägg tidigare, så fågelpopulationen minskar.

skadedjur och patogener drar dock nytta av varmare temperaturer, vilket gör det möjligt för dem att expandera sitt territorium och överleva genom vintern.deras populationer ökar.

från 1997 till 2010 förstörde bergs tallbaggar träd på 26,8 miljoner hektar i den amerikanska västern., Varmare vintrar har hjälpt en ostron parasit utöka sitt utbud Från Chesapeake Bay north till Maine, med potential att orsaka stora ostron die-offs. Aedes aegypti mygga som bär dengue och gula febern och som vanligtvis finns i Texas eller sydöstra USA dök upp så långt norrut som San Francisco i 2013.

med mindre vinter snöfall för att isolera jorden och hålla den varm, frusna jordar resulterar i mer rotdöd och näringsämne avrinning, som kan producera algblomningar och döda zoner där ingenting kan överleva., Minskande snö pack i bergen kan skapa en större risk för vinter och vår översvämningar, och innebär att det blir mindre snösmälta avrinning till svala strömmar på sommaren och hösten. Förändringar i strömflöde och temperatur kan skada livsmiljö och stress fisk och vilda djur, störa deras livscykelhändelser. Och när floder och strömmar blir varmare, tränger varmvatten fisk ut ur deras livsmiljö.

värmande oceaner blir alltmer surgjorda, betonar koraller och orsakar blekning och dödfall. Varmare vatten orsakar också en snabb smältning av IS från Arktiska havet, som har förgreningar längs hela livsmedelskedjan: nedgången av havsisen resulterar i förlust av isalger, som äts av zooplankton. Arktisk torsk, som matar på zooplankton, är byte av sälar, som i sin tur är den främsta maten av isbjörnar.

den globala uppvärmningen intensifierar också regn, översvämningar, orkaner och torka., Byte av nederbördsmönster kan påverka växttillväxten, mängden fukt i jordar, näringsavrinning, vätskeretention och insektsprevalens. I Kalifornien har torrare förhållanden betytt mindre mat för desert bighorn sheep. Torkningen av dammar i Yellowstone National Park har lett till nedgången av fyra amfibiska arter. Och i Sonoraöknen i sydväst slutar vissa fågelarter att odla helt och hållet under extrema torkförhållanden.

under de senaste 50 åren har Arktis värmt två till tre gånger snabbare än resten av planeten., Tundran är en trädlös yta med endast låglänt tillväxt där subsoilen är permanent frusen. På grund av den globala uppvärmningen förekommer dock fler och fler träiga lövträd. Natalie Boelman, biträdande forskningsprofessor vid Lamont-Doherty Earth Observatory, studerar effekterna av de förändrade förhållandena här på några av de miljontals sångfåglar från hela världen som migrerar till Arktis under våren och sommaren för att odla på grund av rikliga matkällor och färre rovdjur och parasiter.,

Arktis ökande buskighet innebär att livsmiljön och livsmedelsförsörjningen förändras. Den Lapplandslångspurs som Boelman och hennes lag studerar föredrar att bo på den öppna tundran, medan Gambels vita kronade sparvar gynnar buskar. På den öppna tundran är spindlar, skalbaggar och fler rovdjursinsekter vanliga. De buskigare områdena har många typer av flugor och gräshoppor, så alla fåglar äter fler flugor som är deras föredragna matkälla.,

i förhållande till 30 år sedan har sparrows’ range limit flyttat norrut med dussintals miles och spårar buskarna de gillar att bo under när buskarna rör sig norrut. ”På grund av förändrade livsmedelstillgång och miljöförhållanden är fåglarna på norra området mer stressade”, säger Boelman. ”Men de gör det hittills.”Ser framåt, förutspår Boelman det kommer att bli en ökning av sparv livsmiljö och en minskning av longspur livsmiljö., ”Det verkar klart att buske nesters kommer att vara glad, men öppna nesters kommer att ha svårare tid. … Kanske longspurs kan röra sig längre norrut, men det är ett mycket vattendränkt område, så de kan vara otur om de inte kan anpassa sig till dessa buskigare livsmiljöer.”

boelmans team undersöker också effekterna av förändrade säsongsvariationer. Fåglarna, som migrerar på grundval av dagslängder som inte påverkas av klimatförändringarna, kommer sannolikt att fortsätta att anlända till Arktis vid samma tidpunkt varje år., Deras reproduktion är tidsbestämd att göradetalj med tillgången på insekter, så att när kycklingar föds finns det gott om mat. Med våren nu börjar tidigare, hösten anländer senare och en resulterande längre växtsäsong, boelman undersöker om kycklingarna kommer att kläcka efter den period av största insekts tillgänglighet och därmed har en svårare tid att överleva.

Arktis har i allmänhet mycket oförutsägbara vårväderförhållanden, med stora svängningar mellan åren. Som det visade sig började växtsäsongen 12 dagar sent 2013., Fåglarna dök också upp senare, hade sina barn senare, hittade tillräckligt med insekter att äta och gjorde bra hantera den försenade snösmältningen. Förseningarna hade ingen signifikant effekt på deras reproduktion. Boelman förklarade. ”Djur som lever och migrerar där uppe är väl anpassade till stora gungor och ytterligheter. Kanske kommer de att reagera mindre på klimatförändringarna eftersom de redan är väl anpassade. Vi tittar på om vi börjar överskrida de olika förhållanden som de kan klara av.,”

medan organismer som anpassar sig utvecklas genom naturligt urval under många generationer, kan vissa enskilda organismer ändra sina egenskaper (utvecklings -, beteende-och fysiska) under sin livstid som svar på miljön genom fenotypisk plasticitet. Plasticitet gör det möjligt för organismer med identiska gener att uppvisa olika egenskaper i reaktion på klimatförhållanden genom att förändra genuttryck., Till exempel, en stenig berg vilda senap växtens egenskaper varierar normalt beroende på om det växer på en låg höjd med ett varmt, torrt klimat eller vid högre höjder under kalla, våta förhållanden. Forskare fann att när de simulerade klimatförändringen genom att minska snöpaketet vid en mellanliggande höjd, blommade växterna tidigare och såg ut som de nedre höjdplantorna.

att ha fenotypisk plasticitet kan göra det möjligt för vissa arter att stanna kvar och ge andra tid att migrera och anpassa sig., Att ha mer plasticitet kan också hjälpa vissa arter som migrerar till nya områden att bättre anpassa sig till okända förhållanden. Hur plast en art är kan också potentiellt utvecklas över tiden, eftersom arter med gener som möjliggör plasticitet kan överleva bättre i förändrade klimatförhållanden. Det är dock också möjligt att klimatförändringen kan få vissa organismer att förändras på sätt som gör dem mindre anpassade.

andra faktorer än plasticitet påverkar också hur väl en art kan anpassa sig till klimatförändringen., Ju kortare generationstiden är (den tid det tar för en art att gå från en generation till en annan), desto snabbare är evolutionshastigheten. Storleken på en viss population, mängden genetisk variabilitet den har och individernas lämplighet är också viktiga variabler. Anpassning skulle kunna hålla jämna steg med klimatförändringarna i situationer där det finns mindre miljöstörningar, en stor befolkning med genetisk variation, korta generationstider och lämpliga individer.,

till exempel troddes Quino checkerspot butterfly, en gång vanlig i södra Kalifornien, vara i riskzonen för utrotning på grund av klimatförändringar och livsmiljöförlust. Till forskarnas förvåning anpassade den sig genom att flytta sitt sortiment till högre mark och hitta en helt ny växt för att lägga sina ägg.

vissa koraller i Samoa har också visat oväntad motståndskraft som svar på högre vattentemperaturer., Forskare tror att naturligt urval kan ha gynnat de mest värmetoleranta korallerna, så att de kan överleva och producera fler avkommor.

även om det finns många exempel på naturens motståndskraft, möter idag arter också de mänskliga inducerade påfrestningarna av föroreningar, invasiva arter och habitatfragmentering eller nedbrytning, vilket kan minska eller isolera populationer och hämma migration, vilket gör anpassningen svårare.

organismer som inte har den fenotypiska plasticiteten eller genetiska variationen som gör det möjligt för dem att anpassa sig till förändrade förhållanden kan väl möta utrotning., Till exempel har den utrotningshotade röd-kakade hackspett, som beror på longleaf tallskogar i sydöstra USA, inte skiftat sitt sortiment norr alls. När dess livsmiljö förändras vet forskare inte om fågeln kommer att överleva.

isbjörnar är i riskzonen på grund av deras långa generationstider och små populationer. Enligt National Wildlife Federation, mängden IS i Arktiska havet observerades i 2012 var 49 procent mindre än i 1980-och 1990-talet., Isbjörnar behöver tjock kustnära is för att jaga sälar, men med havsisen krymper så snabbt, isbjörnar måste nu simma, ibland så länge som 12 dagar, för att nå offshore isflak, och de ofta drunkna. Den amerikanska geologiska undersökningen projekt som två tredjedelar av världens isbjörn subpopulationer kommer att utrotas av 2050.

en nationell Wildlife Federation rapport erbjuder en rad rekommendationer för att skydda vilda djur, inklusive:

• ge finansiering till federala och statliga program som främjar klimatvetenskap och anpassning.,
• se till att åtgärder som vidtas för att minska koldioxidutsläppen minimerar påverkan på vilda djur och deras livsmiljöer.
• främja klimatanpassningsplaner som förbättrar naturliga ekosystem och livsmiljöer samtidigt som det ger ett naturligt skydd mot extrema väderhändelser.
• avskräcka från utveckling och infrastrukturbyggnad i miljökänsliga områden.
• gör plats för vilda djur att flytta sina intervall som svar på förändrade klimatförhållanden genom att expandera parker och tillflyktsorter och ge anslutning mellan dem.,

det finns nu ett antal ansträngningar för att bevara större landområden som gör det möjligt för arter att röra sig. Landskap som går norrut som Yellowstone-to-Yukon-projektet, ett gemensamt initiativ från USA och Kanada som syftar till att bevara vilda länder från Yellowstone till Yukon, skulle tillåta organismer att flytta norrut till svalare temperaturer. Öst-västliga landskap skulle göra det möjligt för arter att röra sig bort från den alltmer heta, torra västern. Wildlands Network syftar till att skapa fyra kontinentala Wildways, stora skyddade områden för vilda djur och växter rörelse över Nordamerika.,

Nokuse Plantation i Florida, det största privata bevarandeprojektet öster om Mississippi, är en strategisk länk mellan olika områden av befintliga skyddade länder. Quabbin-to-Cardigan partnership uppdrag är att bevara 2 miljoner hektar av ett av de största områdena i intakt, ekologiskt viktig skog i centrala New England., Och regionala Bevarandepartnerskap hjälper privata ägare, offentliga organisationer och byråer i New England att arbeta tillsammans för att bevara större och anslutna markområden.

den berömda evolutionsbiologen E. O. Wilson tror att det enda sättet att förhindra den sjätte massutrotningen av livet på jorden är att avsätta hälften av planeten för alla andra arter., Han beskrev sin vision så här :” jag ser en kedja av oavbrutna korridorer som bildar, med vändningar, några av dem öppnar sig för att bli tillräckligt bred för att rymma National biodiversity parks, en ny typ av park som inte kommer att låta arter försvinna.”