Wpływ zmian klimatu na zwierzęta lądowe

Zmiana klimatu ma znaczący bezpośredni wpływ na zwierzęta lądowe , ponieważ jest głównym motorem procesów specjacji i wymierania. Najbardziej znanym tego przykładem jest upadek lasów deszczowych karbonu , który miał miejsce 305 milionów lat temu. Wydarzenie to zdziesiątkowało populacje płazów i przyspieszyło ewolucję gadów. Ogólnie rzecz biorąc, zmiana klimatu wpływa na zwierzęta i ptaki na różne sposoby. Ptaki składają jaja wcześniej niż zwykle w ciągu roku, rośliny kwitną wcześniej, a ssaki wcześniej wychodzą ze stanu hibernacji.

Zmiana klimatu jest naturalnym zjawiskiem, które miało miejsce na przestrzeni dziejów. Jednak wraz z niedawnym wzrostem emisji CO 2 do atmosfery ziemskiej nastąpiła gwałtowna zmiana klimatu . Postawiono hipotezę, że antropogeniczne wymuszanie emisji gazów cieplarnianych znacząco wpłynęło na globalny klimat od około 8000 lat wcześniej (Van Hoof 2006).

Zwierzęta mają specyficzne reakcje na zmiany klimatyczne. Gatunki reagują na zmiany klimatu poprzez migrację, adaptację lub, jeśli żadne z nich nie występuje, śmierć. Te migracje mogą czasami podążać za preferowaną przez zwierzę temperaturą, wysokością, glebą itp., Ponieważ wspomniany teren przesuwa się z powodu zmian klimatycznych. Adaptacja może być genetyczna lub fenologiczna , a śmierć może wystąpić tylko w lokalnej populacji ( wytępienie ) lub jako cały gatunek, inaczej znany jako wyginięcie .

Przewiduje się, że zmiana klimatu wpłynie na poszczególne organizmy, populacje, rozmieszczenie gatunków oraz skład i funkcjonowanie ekosystemu zarówno bezpośrednio (np. wzrost temperatury i zmiany w opadach), jak i pośrednio (poprzez zmianę klimatu, intensywność i częstotliwość zakłóceń, takich jak pożary i silne burze ) ( IPCC 2002).

Każdy organizm ma odrębny zestaw preferencji lub wymagań, niszę , a różnorodność biologiczna została powiązana z różnorodnością nisz zwierząt. Mogą one obejmować temperaturę, suchość, dostępność zasobów, wymagania siedliskowe, wrogów, charakterystykę gleby, konkurencję i zapylacze lub mogą na nie wpływać. Ponieważ czynniki tworzące niszę mogą być tak złożone i wzajemnie powiązane, zmiany klimatyczne z pewnością dotkną nisze wielu zwierząt (Parmesan Yohe 2003).

Jedno z badań przeprowadzonych przez Camille Parmesan i Gary'ego Yohe z University of Texas w Austin pokazuje globalny odcisk palca zmian klimatu w systemach naturalnych. Wyniki ich globalnej analizy 334 gatunków zarejestrowano w celu wykazania korelacji wzorców zgodnych z globalnymi zmianami klimatycznymi w XX wieku. „poziomów ufności” IPCC ( Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu ), badanie to wykazało znaczące, nielosowe zmiany behawioralne spowodowane globalnymi zmianami klimatycznymi z bardzo wysokim poziomem ufności (> 95%). Co więcej, dokładność zmian gatunków na poziomie 74–91% wykazała przewidywaną zmianę gatunków w odpowiedzi na zmianę klimatu.

Fragmentacja siedlisk

Podczas upadku lasów deszczowych karbonu rozległe i bujne lasy deszczowe Laurazji , czyli powszechnie znanej jako Eurameryka, zostały zniszczone, dzieląc się na małe „wyspy” w znacznie mniej zróżnicowanym krajobrazie. Wydarzenie to zdziesiątkowało populacje płazów i przyspieszyło ewolucję gadów.

Podwyższone temperatury

Rosnące temperatury w wyniku zmian klimatu zmieniają styl życia zwierząt lądowych. Cieplejsze dni w połączeniu z przedłużającymi się okresami susz i intensywnych burz stają się nową normalnością, a zwierzęta lądowe na całym świecie odczuwają skutki. Przykładów tego jest wiele na całym świecie. Ekolog fizjologiczny Eric Riddell stwierdza: „Często myślimy, że zmiana klimatu może spowodować masową śmiertelność w przyszłości, ale to badanie mówi nam, że zmiana klimatu, która już nastąpiła, jest zbyt gorąca i na niektórych obszarach zwierzęta nie mogą tolerować ocieplenie i wysuszenie, które już nastąpiło” (Robbins). Skutki życia w gorętszym świecie nie są już problemem w przyszłości, to intensywne, zmieniające życie ocieplenie ziemi jest już rzeczywistością na horyzoncie. Inny przykład szkodliwego wpływu tego ocieplenia na życie na lądzie można zobaczyć na pustyni Mojave . Średnie temperatury wzrosły o 3,6 stopnia Fahrenheita – skutecznie czyniąc najgorętsze miejsce na świecie jeszcze gorętszym. Cieplejszy klimat powoduje poważne szkody w ekosystemach, zwłaszcza w lasach na świecie. Ze względu na wysokie temperatury pożary stają się coraz większe i bardziej śmiertelne. Te pożary są powodem, dla którego lasy deszczowe walczą o przetrwanie, a także tamtejsze zwierzęta. Ziemianie potrzebują drzew, aby przetrwać, a ponieważ pożary nieustannie je spalają, walczą o znalezienie schronienia.

Wzrost temperatury w połączeniu z bardziej sporadycznymi deszczami stał się nową normą na Morzu Śródziemnym, Madagaskarze i Cerrado-Pantanal w Argentynie, by wymienić tylko kilka. W rezultacie na takich obszarach zwierzęta lądowe cierpią głównie. Na przykład spadek opadów wpłynął na zasoby wody słoni afrykańskich, które normalnie wypijają od 150 do 300 litrów wody dziennie. Co więcej, 96 procent lęgowisk tygrysów Sundarbans może zostać całkowicie zatopionych przez podniesienie się poziomu morza. (Gade i Payne)

Australia również doświadcza ekstremalnych fal upałów, które miały przerażający wpływ na ekosystemy lądowe i wodne. Na przykład w 2014 r. intensywna fala upałów zabiła ponad 45 000 nietoperzy różnych gatunków. W niektórych rejonach kraju było tak źle, że wysłano wozy strażackie, by opryskać i schłodzić umierające nietoperze.

W tym samym duchu badania wykazały, że ptaki cierpią z powodu upałów bardziej niż większość innych zwierząt. Gdy się ogrzeją, ptaki wydychają powietrze i wodę. Im cieplejsze, tym więcej wody muszą wydalić. Jeśli takie rosnące temperatury wydają się rosnąć, z pewnością nastąpi spadek populacji ptaków pustynnych. Riddell mówi: „Nawet specjaliści od pustyni walczą o życie w środowisku, do którego podobno są dobrze przystosowani” (Robbins).

Interesujące jest obserwowanie wpływu tych rosnących temperatur na populację owadów. Populacja trzmieli spadła o około 46 procent w USA i 17 procent w Europie. Obszary, na których spadła populacja trzmieli, to także miejsca o wyjątkowo dużej zmienności klimatu, zwłaszcza w zakresie tych wyższych temperatur. Jednak ten wzrost temperatury doprowadził do rozkwitu niektórych populacji owadów. Cieplejsze obszary prowadzą do wykładniczego wzrostu tempa metabolizmu niektórych rodzajów owadów. Wyłączając regiony tropikalne, wyższe temperatury doprowadzą do wzrostu wskaźników reprodukcji owadów.

Trudne warunki pogodowe

Szósty raport oceniający IPCC ( 2021) przewidywał multiplikatywny wzrost częstotliwości ekstremalnych zdarzeń w porównaniu z erą przedindustrialną dla fal upałów, susz i intensywnych opadów, dla różnych scenariuszy globalnego ocieplenia.

Wraz ze wzrostem globalnych temperatur organizmy lądowe będą narażone na większe zagrożenia w postaci coraz częstszych i coraz ostrzejszych warunków meteorologicznych, takich jak susze , burze śnieżne , fale upałów , huragany oraz topnienie lodowców i lodu morskiego .

Te poważne zmiany pogodowe mogą prowadzić do niedopasowania dostępności zasobów, znanego jako niedopasowanie troficzne. Chociaż te niedopasowania nie zostały uznane za negatywny wpływ, długoterminowe skutki są nadal nieznane. Sygnały klimatyczne były znane od czasu procesów biologicznych, takich jak rozmnażanie. Te wahania pogody mogą z kolei powodować nieregularność i niespójność tych wskazówek. Jednak skutki tych wahań pogodowych nie są jeszcze znane.

Te ostrzejsze warunki pogodowe spowodują problemy dla dzikich zwierząt lądowych, ponieważ ich zwykłe siedliska zostaną znacząco dotknięte, co doprowadzi do wyginięcia, migracji w inne miejsce lub znalezienia sposobów przystosowania się do nowych warunków. Te reakcje ekologiczne różnią się w zależności od sytuacji. Zostało to wykazane nawet w badaniu przeprowadzonym w 2018 roku na Uniwersytecie w Queensland, gdzie przeprowadzono ponad 350 badań obserwacyjnych na populacjach zwierząt lądowych (przez ponad rok), a wyniki wykazały dodatnią korelację między zwiększonymi surowymi warunkami pogodowymi w ekosystemach a spadkiem populacji lub wymieranie.

Wraz ze wzrostem opadów w klimacie alpejskim populacje ptaków, takie jak wróble sawanny i skowronki rogate, mają wyższą śmiertelność gniazd. Jedno z badań przeprowadzonych w 2017 roku wykazało, że te populacje ptaków miały wyższą dzienną śmiertelność w gniazdach, jeśli w ich otoczeniu padał deszcz z rzędu przez ponad dwa dni, w porównaniu z całkowitym brakiem deszczu. Te zwiększone opady w klimacie alpejskim mogą równie dobrze być spowodowane wzrostem globalnych temperatur.

Dalsze demonstracje trudnej pogody i jej wpływu na dziką przyrodę można zobaczyć w badaniu z 1985 roku. Naukowcy przymocowali nadajniki radiowe wykrywające śmiertelność do królików na obszarze 700 km2 w stanie Utah i obserwowali ich aktywność zimą 1982 roku. Wykryli trzydzieści siedem zgonów, najprawdopodobniej z powodu kombinacji trudnych warunków pogodowych: dzienne minimalne temperatury były o 10-20 stopni Celsjusza niższe od normy, akumulacja śniegu była czterokrotnie większa niż w ciągu ostatnich czterech lat, a prędkość wiatru wynosiła 80-95 kilometrów na godzinę. Podobnie ekstremalne zjawiska pogodowe związane z zimą zwiększyły śmiertelność Widłorogów z północnej Montany, jak odkryto w badaniu z 1967 roku. Stwierdzono, że ekstremalne poziomy opadów śniegu doprowadziły do ​​niedożywienia tych antylop, co doprowadziło do wysokiej śmiertelności. Poważne zimowe zjawiska pogodowe również przyczyniły się do spadku lęgów bawełniaków z Missouri. Ze względu na niezwykle duże opady śniegu i przedłużające się zimno, bawełny z Missouri nie rozmnażały się w normalny sposób.

Czarna kakadu Carnaby'ego

W jednym z badań omówiono wpływ ekstremalnych warunków pogodowych na różne populacje, w tym na ludzi. Obserwuje się wpływ na śmiertelność i zachorowalność ludzi, jeśli występuje seria dni w okresie letnim, w których minimalne temperatury przekraczają trzydzieści stopni Celsjusza. Można to również zastosować do bydła domowego, którego populacje spadają z powodu stresu cieplnego, jeśli wartości THI (wskaźnik temperatury i wilgotności) są większe niż 84 przez trzy dni. Podobne katastrofalne ekstremalne upały miały miejsce w Australii, gdzie tysiące latających lisów zginęło z powodu stresu cieplnego. Te lisy żyją wygodnie w temperaturze poniżej czterdziestu dwóch stopni Celsjusza, ale ostatnie zmiany klimatu doprowadziły do ​​wyższych temperatur i śmierci tysięcy latających lisów. Carnaby's Black Cockatoo to kolejne zwierzę zagrożone ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi związanymi z klimatem w Australii. W południowo-zachodniej Australii nastąpił duży spadek populacji tego gatunku, co jest w dużej mierze spowodowane narażeniem na ekstremalnie upalne dni, a także silne lokalne burze gradowe. Naukowcy przewidują, że dalsze zmiany klimatu doprowadzą do częstszych występowania fal upałów i burz gradowych w południowo-zachodniej Australii.

Przewiduje się, że wraz ze zmianami klimatycznymi nastąpi wzrost fal upałów, susz i obfitych opadów deszczu. W Arktyce występują już ekstremalne upały i ulewne deszcze na śniegu. Badanie przeprowadzone w 2014 roku wykazało wpływ tych wydarzeń na charakterystykę wiecznej zmarzliny w Wysokim Arktycznym Svalbardzie. Odkryli znaczny wzrost średniej temperatury na tym obszarze, która zwykle wynosi znacznie poniżej zera stopni Celsjusza. Odkryli również ekstremalnie wysokie poziomy opadów, które doprowadziły do ​​znacznego wzrostu temperatury wiecznej zmarzliny do głębokości pięciu metrów. Ten wzrost opadów doprowadził do lawin, które doprowadziły do ​​głodu wśród populacji reniferów, ponieważ ich zimowe zapasy żywności zostały zablokowane.

Pożary

Pożar buszu w Katherine, Terytorium Północne, Australia

W połączeniu z czynnikami antropogenicznymi, takimi jak nierozwinięta gospodarka leśna i wylesianie , zmiany klimatu zwiększyły dotkliwość i liczbę poważnych pożarów lasów . Według Kalifornijskiego Departamentu Leśnictwa i Ochrony Przeciwpożarowej, nawet w samej Kalifornii sezon 2020 obejmował pięć z dwudziestu największych pożarów w historii tego stanu. Wraz ze wzrostem globalnych temperatur, spowodowanym częściowo efektem gazów cieplarnianych, niektóre obszary stały się bardziej podatne na susze i fale upałów, co zwiększa ryzyko i konsekwencje tych pożarów.

Ponadto pożary często działają jako pętla pozytywnego sprzężenia zwrotnego. Emisje i suche warunki, które wynikają z pożarów, przyczyniają się do większego prawdopodobieństwa ponownego wystąpienia tych pożarów w niedalekiej przyszłości.

Chociaż wiele zwierząt przystosowało się do lokalnych pożarów, zmienność i bezwzględność tych niedawnych pożarów spowodowała niszczące skutki dla zwierząt lądowych. Najbardziej bezpośrednim skutkiem jest utrata życia w samych pożarach. sezonie pożarów buszu w Australii w latach 2019-2020 zginęło ponad 1 miliard zwierząt , w tym duża liczba zagrożonych lub zagrożonych gatunków, takich jak koale . Ponadto, przy intensywnym niszczeniu siedlisk, które towarzyszy tym wzmocnionym pożarom, szacuje się, że 2 miliardy więcej zwierząt zostało wysiedlonych z ich siedlisk w tych samych pożarach. Gekon liściogoniasty Kate stracił cały obszar swojego siedliska. Powrót do zdrowia po tych głębokich oparzeniach jest długim i niepełnym procesem.

Trudno było oszacować, jak duży wpływ miały pożary, takie jak sezon pożarów buszu 2019-2020, i należy wykonać więcej pracy, aby naprawdę zrozumieć konsekwencje dla ssaków lądowych. Istnieją jednak gatunki, których nie widziano od tamtych wydarzeń. Ta lista obejmuje pająka z mikro-zapadnią z wyspy kangura i pająka zabójcę z wyspy kangura . Każde wyginięcie może być katastrofalne dla sieci pokarmowej, powodując pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego, która wpływa na cały system ekologiczny.

Kiedy rozległe wypalenia zrównają obszar zalesiony, rodzime gatunki mogą szybko zostać zastąpione przez pionierskie gatunki inwazyjne , które tworzą jeszcze mniej odpowiednie środowisko dla zwierząt, które wcześniej je zamieszkiwały. Ponieważ temperatury nadal rosną, a te zlokalizowane obszary stają się bardziej zmienne klimatycznie i podatne na inne skutki pośrednie, takie jak choroby i urazy.

Fenologia

Fenologia to nauka o cyklach życia zwierząt lub roślin z powodu sezonowych lub innych zmiennych zmian klimatycznych. Te reakcje zwierząt spowodowane zmianami klimatycznymi mogą, ale nie muszą, być genetyczne.

Naukowcy badają sposoby hodowli zwierząt gospodarskich, takich jak kurczaki, indyki i świnie, aby lepiej znosić upały.

Społeczności łowieckie / zurbanizowane

Ze względu na fragmentację siedlisk ludzkich i nielegalne polowania, Afryka Subsaharyjska jest regionem o największej liczbie zwierząt lądowych wymienionych jako zagrożone (Duporge, I. 2020). Współistnienie z tymi zwierzętami oznacza, że ​​zwierzęta gospodarskie są zagrożone, a ludzie musieliby konkurować z tymi drapieżnikami o to samo pożywienie i być zmuszeni do obrony zwierząt gospodarskich społeczności. Dlatego widzieliśmy wiele prób zmniejszenia liczby populacji zwierząt lądowych poprzez kłusownictwo i nielegalne polowania. Nielegalne polowania i zabijanie na drogach wpłynęły zarówno na liczbę, jak i różnorodność zwierząt. Kłusownictwo wzrosło w porze deszczowej, kiedy patrolowanie dróg jest trudne (Duporge, I. 2020).

Działania ochronne mające na celu pomoc szarym wilkom w Niemczech polegały na wykorzystaniu zielonego mostu lub dużych, porośniętych roślinnością wiaduktów, zaprojektowanych w celu umożliwienia przemieszczania się dzikich zwierząt przez korytarze transportowe i główne autostrady (Plaschke, 2020). Drogi były główną przeszkodą dla zwierząt w ponownym połączeniu się ze środowiskiem naturalnym w pobliżu zurbanizowanych społeczeństw. W Niemczech zaobserwowano, że 4 różne gatunki, w tym wilki i ich kolejne ofiary, korzystają z tych mostów w różnych porach roku (Plaschke, 2020). Mosty te dały obiecujący wynik w zakresie ochrony i trwałości.

Efekty pośrednie

Wpływ na roślinność i rolnictwo

Rosnąca globalna temperatura była katastrofalna dla regionów polarnych i równikowych, a zmiana temperatury w tych już ekstremalnych regionach zniszczyła ich kruchą równowagę. W regionach subsaharyjskich pustynie doświadczają dotkliwych susz, które mają wpływ zarówno na wodę, jak i zasoby rolne, ponieważ ma to poważny wpływ na produkcję roślinną.

Susze, powodzie lub zmiany opadów i ciepła wpływają na jakość i ilość roślinności występującej w regionie, oprócz żyzności gleby i różnorodności roślin. Region z roślinnością lub uprawami o minimalnej tolerancji i odporności na zmiany jest zagrożony ze względu na niepewność co do przyszłego wpływu zmian klimatycznych na uprawy i roślinność jadalną.

Ten bezpośredni wpływ zmian klimatu ma pośredni wpływ na zdrowie zwierząt lądowych, ponieważ zmiany w ich dostępności pokarmowej będą miały wpływ nie tylko na zwierzęta roślinożerne, ale na wszystkie inne stworzenia lądowe w ich sieciach pokarmowych. Niektóre z negatywnych skutków obejmują:

  • Wymieranie lub spadki populacji
  • Zwiększona konkurencja o pozostałe zasoby
  • zwiększone trudności w żerowaniu: na przykład zwiększone opady śniegu na północnej szerokości geograficznej mogą utrudnić łosiom znalezienie pożywienia
  • Migracja
  • Zmiany w fenologii
  • Faworyzowanie ewolucyjne: gatunki z mniejszymi ograniczeniami dietetycznymi będą się dobrze rozwijać w niektórych regionach
  • Zmniejszona produkcja zwierzęca

Wpływ na zdrowie zwierząt lądowych i inwentarza żywego

Żywy inwentarz:

Podczas gdy wzrost temperatury będzie korzystny dla zwierząt gospodarskich żyjących na obszarach o mroźnych zimach, nie będzie on korzystny dla zwierząt gospodarskich w pozostałych obszarach geograficznych świata. Postępujący wzrost temperatury oraz wzrost częstotliwości i intensywności fal upałów z pewnością będzie miał negatywny wpływ na zwierzęta gospodarskie w postaci stresu cieplnego. Stres cieplny może mieć negatywny wpływ na zwierzęta gospodarskie, powodując zaburzenia metaboliczne, stres oksydacyjny, supresję immunologiczną i/lub śmierć.

  • Zaburzenia metaboliczne:
    • Zwierzęta homeotermiczne, takie jak zwierzęta gospodarskie, reagują na wysokie temperatury, zwiększając tempo oddychania i pocenia się, aby obniżyć temperaturę ciała. Zmniejszają również spożycie paszy w odpowiedzi na wysokie temperatury i chociaż te reakcje mogą zapobiegać hipertermii zwierząt gospodarskich, mogą również prowadzić do zaburzeń metabolicznych. Kulawiznę u krów mięsnych i mlecznych, która jest „definiowana jako jakakolwiek nieprawidłowość w łapach, która powoduje zmianę sposobu chodzenia zwierzęcia”, można przypisać stresowi cieplnemu. Istnieją inne czynniki, które mogą powodować kulawiznę, takie jak choroba lub leczenie, ale sposób, w jaki stres cieplny przyczynia się do kulawizny, jest prawdopodobnie spowodowany „kwasicą żwacza lub zwiększoną produkcją wodorowęglanów”. Kwasica żwacza występuje, ponieważ w chłodniejszych porach dnia bydło poddane stresowi cieplnemu je mniej, ale więcej przy każdym karmieniu. Zmniejszone karmienie bydła poddanego stresowi cieplnemu w cieplejszych porach dnia w połączeniu z częstszym karmieniem w chłodniejszych porach dnia czyni je bardziej podatnymi na kwasicę, a kwasica jest główną przyczyną ochwatu. Zwiększona produkcja wodorowęglanów występuje, ponieważ wyższe temperatury powodują, że bydło bardziej dyszy, próbując się ochłodzić, ale dyszenie to powoduje szybką utratę dwutlenku węgla, co prowadzi do zasadowicy oddechowej. Aby to zrekompensować, bydło następnie zwiększa wydalanie wodorowęglanów z moczem. Ta kompensacja prowadzi ponadto do problemów z buforowaniem żwacza ze względu na zmniejszoną ilość obecnych wodorowęglanów, a kulawizna pojawia się w wyniku od kilku tygodni do kilku miesięcy później.
    • Zmniejszenie spożycia paszy i zwiększony wydatek energetyczny na ochłodzenie organizmu w wyższych temperaturach może również prowadzić do ketozy. Ketoza występuje, gdy zwierzę „jest w ciężkim stanie ujemnego bilansu energetycznego, przechodzi intensywną lipomobilizację i gromadzi ciała ketonowe, które pochodzą z niepełnego katabolizmu tłuszczu”. Badania wykazały również, że bydło mobilizuje tkankę tłuszczową podczas stresu cieplnego, w wyniku czego dochodzi do stłuszczenia wątroby. Stłuszczenie wątroby i związane z tym upośledzenie czynności wątroby zostało potwierdzone u bydła poddanego stresowi cieplnemu poprzez zmniejszenie wydzielania albumin i aktywność enzymów wątrobowych.
  • Stres oksydacyjny:
    • Badania wykazały, że stres oksydacyjny może odgrywać rolę w kilku stanach patologicznych, które mogą wpływać na produkcję i dobrostan zwierząt. W wyniku „nierównowagi między cząsteczkami utleniacza i przeciwutleniacza” zidentyfikowano korelację między stresem cieplnym a stresem oksydacyjnym. Odkrycia wykazały, że stres cieplny powoduje wzrost aktywności enzymów antyoksydacyjnych, co prowadzi do produkcji przeciwutleniaczy i powoduje brak równowagi między cząsteczkami utleniaczy i przeciwutleniaczy, co jest również znane jako stres oksydacyjny.
  • Tłumienie odporności:
    • Układ odpornościowy jest ważny dla zapobiegania „inwazji organizmów chorobotwórczych”. Badania wykazały, że stres cieplny upośledza działanie układu odpornościowego zwierząt gospodarskich, co sprawia, że ​​zwierzęta te są podatne na różne infekcje lub choroby. Prowadziłoby to do efektu ściekania, w wyniku którego wydajność reprodukcyjna i ogólna produkcja również uległyby pogorszeniu. Badanie przeprowadzone przez Lecchi i in. stwierdzili, że wyższe temperatury negatywnie wpłynęły na funkcję neutrofili, co sprawia, że ​​gruczoły sutkowe bydła mlecznego są podatne na infekcje. Zapalenie sutka jest endemiczną chorobą bydła, która jest spowodowana „reakcją immunologiczną na inwazję bakterii do kanału strzykowego lub w wyniku chemicznego, mechanicznego lub termicznego uszkodzenia wymienia krowy”. Podejrzewa się, że wraz ze zwiększoną obecnością zapalenia gruczołu mlekowego w miesiącach letnich, kiedy temperatury są wyższe, winne są wysokie temperatury, a wraz ze wzrostem temperatur spowodowanym zmianami klimatycznymi infekcje, takie jak zapalenie gruczołu mlekowego, mogą stać się bardziej rozpowszechnione, co ma szkodliwy wpływ na zwierzęta gospodarskie.
  • Śmierć:
    • Wiele badań wykazało, że śmiertelność jest wyższa w najgorętszych miesiącach, a wyższe temperatury powodują „udar cieplny, wyczerpanie cieplne, omdlenia cieplne, skurcze cieplne i ostatecznie dysfunkcję narządów”. Te komplikacje zdrowotne występują, gdy temperatura ciała jest o 3 do 4 ℃ powyżej normy. Zaobserwowano również wiele zgonów podczas fal upałów. Podczas jednej fali upałów, która wystąpiła we francuskich regionach Bretanii i Kraju Loary, tysiące świń, drobiu i królików padły, co pokazuje, jak negatywny wpływ podwyższone temperatury i upały mogą mieć na zwierzęta gospodarskie. Fale upałów mogą również negatywnie wpływać na bydło, w 1999 roku ponad 5000 sztuk bydła zmarło podczas fali upałów w północno-wschodniej Nebrasce, aw lipcu 1995 roku fala upałów zabiła ponad 4000 sztuk bydła w środkowo-środkowej części Stanów Zjednoczonych

Artykuł Leesa i in. koncentruje się na obciążeniu cieplnym bydła. Termin obciążenie cieplne odnosi się do stresu cieplnego i jego wpływu na środowisko, ale dodatkowo uwzględnia czynniki zwierzęce, takie jak kondycja ciała, kolor sierści i genotyp. Zmiany klimatyczne i rosnące temperatury doprowadzą do susz, które doprowadzą do niedoboru paszy i wody dla wypasanych zwierząt, takich jak bydło. Brak wystarczającej ilości pożywienia i wody może prowadzić do zmniejszenia wzrostu i wydajności reprodukcyjnej. Przyglądając się wpływowi zmian klimatycznych na zwierzęta gospodarskie, ważne jest, aby wziąć pod uwagę wiele czynników stresogennych. Badania owiec i kóz oceniające wpływ wielu stresorów środowiskowych wykazały, że po ekspozycji na pojedynczy stresor owce i kozy są w stanie sobie poradzić. Ale dodanie dodatkowych stresorów ma negatywny wpływ na wzrost i reprodukcję. Jest to ważne rozróżnienie, ponieważ mówiąc o zmianach klimatu, nie tylko jeden czynnik wpływa na zdrowie zwierząt gospodarskich, ale wiele czynników, które łącznie mają negatywny wpływ.

Oprócz zaburzeń metabolicznych, stresu oksydacyjnego, osłabienia odporności i śmierci zwierząt hodowlanych, które mogą być spowodowane przez wzrost temperatury, może to mieć również negatywny wpływ na reprodukcję. Badania wykazały, że obciążenie cieplne może osłabiać sukces reprodukcyjny bydła, dotykając zarówno samców, jak i samic.

1. Wpływ na mężczyzn-

Obciążenie cieplne ma negatywny wpływ na męską płodność, wpływając na „spermatogenezę i/lub żywotność przechowywanych plemników”. Po incydencie stresu cieplnego może minąć nawet osiem tygodni, zanim plemniki znów będą zdolne do życia. Ostatnie badania poświęcono ocenie, w jaki sposób moszna termoreguluje jądra podczas tych okresów obciążenia cieplnego, co jest ważne, ponieważ plemniki muszą być utrzymywane w określonej temperaturze, aby były płodne. Wstępne wyniki wykazały, że zdolność moszny do termoregulacji słabnie, gdy bydło doświadcza obciążenia cieplnego.

2. Wpływ na kobiety-

Jeśli chodzi o założenie i utrzymanie ciąży, obciążenie cieplne upośledza wiele funkcji, w tym:

  • Zmienione wzorce rozwoju i dominacji pęcherzyków
  • Regresja ciałka żółtego
  • Upośledzona funkcja jajników
  • Upośledzona jakość i kompetencja oocytów
  • Rozwój zarodkowy
  • Zwiększona śmiertelność zarodków i wczesna utrata płodu
  • Funkcja endometrium
  • Zmniejszony przepływ krwi w macicy
  • Obciążenie cieplne u bydła ma również negatywny wpływ na wskaźniki poczęć

Dzikiej przyrody:

Zmiany klimatyczne i rosnące temperatury wpłyną również na zdrowie dzikich zwierząt. W szczególności zmiana klimatu wpłynie na choroby dzikich zwierząt, w szczególności wpływając na „zasięg geograficzny i rozmieszczenie chorób dzikich zwierząt, fenologię roślin i zwierząt, interakcje gospodarz-patogen dzikich zwierząt oraz wzorce chorób dzikich zwierząt”.

Zasięg geograficzny i rozmieszczenie chorób dzikich zwierząt

Północne przesunięcia geograficzne wektorów chorób i chorób pasożytniczych na półkuli północnej były prawdopodobnie spowodowane globalnym ociepleniem. Zasięg geograficzny pasożyta płuc atakującego zwierzęta kopytne, takie jak karibu i kozy górskie, Parelaphostrongylus odocoilei , przesuwa się na północ od 1995 r. również. Przewiduje się również, że ocieplenie klimatu doprowadzi również do zmian w rozmieszczeniu chorób na pewnych wysokościach. Na przykład na dużych wysokościach na Wyspach Hawajskich oczekuje się, że ocieplenie klimatu umożliwi całoroczne przenoszenie ptasiej malarii. Ta zwiększona szansa na transmisję prawdopodobnie będzie katastrofalna dla zagrożonych rodzimych ptaków hawajskich na tych wysokościach, które mają niewielką lub żadną odporność na tę chorobę.

Fenologia i choroby dzikich zwierząt

Fenologia zajmuje się badaniem cykli sezonowych, a wraz ze zmianą klimatu wpłynęło to już na sezonowe cykle biologiczne wielu zwierząt. Na przykład przenoszenie kleszczowego zapalenia mózgu (KZM) jest częstsze u ludzi, gdy temperatury wczesnowiosenne są wyższe. Wyższe temperatury powodują nakładanie się aktywności żerowania kleszczy zakażonych wirusem (nimfy) z kleszczami, które nie są (larwy). To nakładające się karmienie prowadzi do zakażenia większej liczby niezainfekowanych larw kleszczy, a tym samym zwiększa ryzyko zakażenia ludzi KZM. Z drugiej strony niższe wiosenne temperatury skutkowałyby mniejszą nakładającą się czynnością żerowania, a zatem zmniejszyłyby ryzyko przenoszenia odzwierzęcego KZM.

Interakcja gospodarza dzikiej przyrody z patogenem

Przenoszenie patogenów można osiągnąć poprzez bezpośredni kontakt z chorego zwierzęcia na inne lub pośrednio przez żywiciela, takiego jak zakażona ofiara lub wektor. Wyższe temperatury w wyniku zmian klimatu skutkują zwiększoną obecnością czynników chorobotwórczych u żywicieli i wektorów, a także zwiększają „przeżywalność zwierząt będących nosicielami chorób”. Przeżywalność Parelaphostrongylus tenuis , robaka mózgowego jelenia bielika, który atakuje łosie, może wzrosnąć z powodu wyższych temperatur i łagodniejszych zim, które są spowodowane zmianami klimatycznymi. U łosia ten mózg powoduje chorobę neurologiczną i ostatecznie kończy się śmiercią. A ponieważ łosie są już narażone na stres cieplny z powodu zmian klimatu, będą niestety miały zwiększoną podatność na choroby pasożytnicze i zakaźne, takie jak robak mózgowy.

Wzorce chorób dzikich zwierząt  

Przewidywanie wpływu, jaki zmiana klimatu może mieć na wzorce chorób w różnych regionach geograficznych, może być trudne, ponieważ jej skutki prawdopodobnie charakteryzują się dużą zmiennością. Było to bardziej widoczne w ekosystemach morskich niż w środowiskach lądowych, gdzie zaobserwowano masowy spadek liczby raf koralowych z powodu rozprzestrzeniania się chorób.

Wpływ na szybkość przemieszczania się i infekcji choroby

Zmiany klimatu i globalne ocieplenie mają znaczący wpływ na biologię i rozmieszczenie chorób przenoszonych przez wektory , pasożyty , grzyby i związane z nimi choroby. Zmiany regionalne wynikające ze zmieniających się warunków pogodowych i wzorców w klimacie umiarkowanym będą stymulować reprodukcję niektórych gatunków owadów, które są wektorami chorób. Jednym z głównych gatunków przenoszących choroby owadów są komary , które mogą przenosić choroby takie jak malaria , wirus Zachodniego Nilu i gorączka denga . Wraz ze zmianami temperatur w regionach spowodowanymi zmianami klimatycznymi zmieni się również zasięg występowania komarów. Zasięg komarów przesunie się dalej na północ i południe, a miejsca będą miały dłuższy okres zamieszkania komarów niż obecnie, co doprowadzi do wzrostu populacji komarów na tych obszarach. To przesunięcie zasięgu zaobserwowano już w Afryce górskiej. Od 1970 roku częstość występowania malarii na obszarach położonych wysoko w Afryce Wschodniej znacznie wzrosła. Udowodniono, że jest to spowodowane ociepleniem klimatu regionalnego. Komary przenoszą nie tylko choroby dotykające ludzi. Przenoszą również choroby, takie jak Dirofilaria immitis (psie nicienie sercowe). Dlatego choroby tropikalne prawdopodobnie będą migrować i staną się endemiczne w wielu innych ekosystemach ze względu na wzrost zasięgu występowania komarów. Pasożyty i infekcje grzybicze również odnotują wzrost z powodu ocieplenia niektórych klimatów. na wyspie Vancouver zmarła kobieta z powodu infekcji grzybiczej Cryptococcus gattii . Grzyb ten zwykle występuje w cieplejszym klimacie, na przykład w Australii . Obecnie w północno-zachodniej części Ameryki Północnej występują dwa szczepy tego grzyba, atakujące wiele zwierząt lądowych. Przypuszcza się, że rozprzestrzenianie się tego grzyba jest związane ze zmianami klimatycznymi.

Nośniki przenoszenia są główną przyczyną zwiększonego zasięgu i infekcji tych chorób. Jeśli wektor ma przesunięcie zakresu, to samo dotyczy związanych z nim chorób; jeśli wektor ma teraz zwiększoną aktywność z powodu zmian klimatycznych, to ma to wpływ na przenoszenie choroby. Jednak trudno będzie dokładnie sklasyfikować, dlaczego następuje zmiana zasięgu lub wzrost wskaźników infekcji, ponieważ oprócz zmiany klimatu należy wziąć pod uwagę wiele innych czynników, takich jak migracja ludzi, ubóstwo, jakość infrastruktury, użytkowanie gruntów itp . , ale zmiana klimatu jest nadal potencjalnie kluczowym czynnikiem.

Zwiększone prawdopodobieństwo ekstremalnych zjawisk pogodowych spowodowanych zmianami klimatycznymi również przyczyni się do zwiększenia rozprzestrzeniania się chorób. Powodzie mogą prowadzić do zanieczyszczenia wody, zwiększając ryzyko rozprzestrzeniania się chorób, takich jak cholera . Te ekstremalne zjawiska pogodowe mogą również prowadzić do zanieczyszczenia żywności. Ekstremalne zjawiska pogodowe mogą potencjalnie przenosić choroby również do nowych regionów.

Migracja

Zmiany zasięgu

Zmiany zasięgu są naturalną reakcją na zmiany klimatyczne. Gatunki o wystarczającym poziomie mobilności mogą szybko reagować na zmiany środowiskowe, przy czym gatunki zdolne do podejmowania długich ruchów migracyjnych prawdopodobnie jako pierwsze zmienią zasięg występowania (Lundy i in., 2010). Migracja nie ogranicza się do populacji zwierząt — rośliny mogą migrować poprzez bierne rozsiewanie nasion , ustanawiając nowe osobniki tam, gdzie pozwalają na to warunki.

„Zakres roślin i zwierząt porusza się w odpowiedzi na ostatnie zmiany klimatu” (Loarie 2009). Wraz ze wzrostem temperatury ekosystemy są szczególnie zagrożone, gdy ich nisza zasadniczo nie ma dokąd się przenieść. Ta przeszkoda jest szczególnie powszechna na przykład w pasmach górskich. Szybkość, z jaką zmienia się klimat, pochodzi ze stosunku czasowych i przestrzennych gradientów średniej rocznej temperatury przy powierzchni.

Biomemy górskie wymagają najniższych prędkości, aby dotrzymać kroku zmianom klimatycznym. W przeciwieństwie do biomów bardziej płaskich, takich jak zalane łąki, namorzyny i pustynie, wymagają znacznie większych prędkości. Ogólnie rzecz biorąc, istnieje silna korelacja między nachyleniem topograficznym a prędkością wynikającą ze zmiany temperatury” ( Loarie 2009).

Oczekuje się, że temperatury wzrosną bardziej niż średnia na wyższych szerokościach geograficznych i na wyższych wysokościach. Zwierzęta żyjące na niższych wysokościach mogą migrować na wyższe wysokości w odpowiedzi na zmiany klimatyczne wraz ze wzrostem temperatury, podczas gdy zwierzęta na wyższych wysokościach ostatecznie „wyczerpią się z gór”. „Wyniki potwierdziły, że chronione gradienty wysokości na dużą skalę zachowują różnorodność, umożliwiając migrację gatunków w odpowiedzi na zmiany klimatu i roślinności. Od dawna uznawana rola ochrony krajobrazów nigdy nie była większa” (Moritz 2008).

Przykład tego zjawiska jest szczególnie rozpowszechniony w gatunku Dendroctonus frontalis Zimmermann, znanym również jako chrząszcz sosnowiec południowy. Ponieważ zmiany zasięgu na lądzie miały szkodliwy wpływ na stan lasów północnych Stanów Zjednoczonych, ponieważ chrząszcz sosnowiec zaczął migrować na północ z powodu zmian klimatycznych. Pochodzący z Ameryki Środkowej i południowo-wschodnich Stanów Zjednoczonych chrząszcz sosnowiec południowy stał się jednym z najbardziej niszczycielskich gatunków w lasach Ameryki Północnej, ponieważ nadal atakuje, a następnie niszczy drzewa, odcinając im dostęp do wody i składników odżywczych. Badania wykazały, że od 2002 roku chrząszcze dryfują na północ z prędkością około 55 mil na dekadę (Lesk i in., 2017). Populacja tych chrząszczy rośnie z powodu wzrostu globalnych temperatur; pozwalając im na dalsze rozprzestrzenianie się na terytoria Ameryki Północnej i atakowanie lasów z rzadkimi i zagrożonymi ekosystemami.

C. Lesk, E. Coffel, A. D'Amato i in. Zagrożenia dla lasów Ameryki Północnej ze strony chrząszcza sosnowca z ocieplającymi się zimami. Natura Clim Change 7, 713–717 (2017). https://doi.org/10.1038/nclimate3375

W ciągu ostatnich 40 lat gatunki rozszerzały swój zasięg w kierunku biegunów, a populacje migrowały, rozwijały się lub rozmnażały wiosną wcześniej niż wcześniej (Huntley 2007).

Podobnie rozprzestrzenianie się i migracja mają kluczowe znaczenie dla zachowania różnorodności biologicznej, ponieważ szybko rosnące temperatury równikowe popychają coraz większą liczbę gatunków w kierunku biegunów.

Dostosowanie

W raporcie IPCC z 2007 r. stwierdzono, że „konieczne będą dostosowania, aby zaradzić skutkom ocieplenia, które jest już nieuniknione z powodu wcześniejszych emisji”. (IPCC 2007)

W obliczu zbliżających się zmian klimatycznych ludzie zdają sobie sprawę, że zmiany środowiskowe działają jako stresory na populacje lądowe. Kiedy zmiany klimatyczne zaczną przekraczać warunki optymalne dla populacji, dotknięty nimi gatunek będzie musiał zareagować i przystosować się do nowych warunków, aby pozostać konkurencyjnym i dobrze prosperującym.

Zmiany w fenologii

Jak wspomniano wcześniej, fenologia to zmiana zachowania zwierzęcia pod wpływem warunków klimatycznych. Może to być genetyczne lub nie. Zmiany genetyczne w populacjach zwierząt wyewoluowały, przystosowując się do czasu wydarzeń sezonowych lub długości sezonu. Na przykład wiewiórki kanadyjskie rozmnażają się wcześniej na wiosnę, wykorzystując w ten sposób wcześniejszą produkcję szyszek świerkowych (Huntley 2007).

Ze względu na coraz więcej dowodów na to, że ludzie mieli znaczący wpływ na globalny klimat w ciągu ostatnich stuleci, wielu naukowców zastanawia się, w jaki sposób gatunki — i ekosystemy, w których żyją — przystosują się do tych zmian, a nawet czy w ogóle są w stanie to zrobić.

Zwykle pierwszą i najłatwiejszą do wykrycia reakcją jest zmiana fenotypu gatunku lub jego cech fizycznych. Jednak wśród naukowców toczy się debata na temat tego, czy zmiany te odzwierciedlają adaptacyjną ewolucję genetyczną, czy też po prostu plastyczność fenotypową .

Niedawno opublikowane badanie przeprowadzone przez Franksa i in. starali się wykazać, że zmiana rocznego okresu kwitnienia rośliny Bassica rapa w odpowiedzi na wieloletnią suszę w południowej Kalifornii jest w rzeczywistości adaptacyjną reakcją ewolucyjną. Na podstawie badań doszli do wniosku, że genotypy po suszy wydają się być lepiej przystosowane do krótszych sezonów wegetacyjnych niż genotypy przed suszą i że jest to wynikiem ewolucji adaptacyjnej.

Huntley przeciwstawia się ustaleniom Franksa i in. (Huntley 2007) z badaniem Wu i in. (Wu L 1975), które dostarczyły dowodów na to, że nie tylko różne gatunki, ale także różne populacje tego samego gatunku wykazywały wyraźnie różne możliwości selekcji genotypów tolerujących metale ciężkie. To doprowadziło Bradshawa i McNeilly'ego do wniosku, że różne populacje tego samego gatunku mogą przystosować swoją fenologię, aby przetrwać w krótkim okresie i na lokalnych stanowiskach, ale zmienność genetyczna w obrębie całego gatunku w odpowiedzi na gwałtowne zmiany klimatu nie jest możliwa (Bradshaw 1991).

Huntley konkluduje, że chociaż u niektórych gatunków prawdopodobnie nastąpi pewna ewolucja w związku z globalną zmianą klimatu, jest mało prawdopodobne, aby była ona wystarczająca do złagodzenia skutków wspomnianych zmian, zwłaszcza jeśli zachodzą one tak szybko, jak miało to miejsce w przeszłości.

Odrzucając ustalenia Franksa i in., Huntley konkluduje: „Chociaż wykazanie ewolucyjnych podstaw reakcji fenotypowej może być interesujące, nie wystarczy, aby obalić wnioski Bradshawa i McNeilly'ego (Bradshaw 1991). Jest mało prawdopodobne, aby adaptacja ewolucyjna mieć duże znaczenie w odpowiedzi gatunków na zmiany klimatyczne spodziewane w tym stuleciu.Ponadto nawet jego ograniczony potencjał prawdopodobnie zostanie poważnie zmniejszony w wyniku fragmentacji siedlisk i populacji oraz szybkości i skali przewidywanych zmian klimatycznych, które razem prawdopodobnie doprowadzą do szybkiego zubożenia genetycznego wielu populacji. Bardziej prawdopodobnym rezultatem jest to, że podobnie jak na murawach rozwiniętych na glebach skażonych metalami ciężkimi, dominować będzie niewielka liczba gatunków, które mają niezbędną zmienność genetyczną wielu zbiorowisk roślinnych, co może mieć daleko idące konsekwencje dla różnorodności biologicznej, funkcji ekosystemów i usług ekosystemowych , od których zależy ludzkość” (Huntley 2007).

Istnieje wiele sposobów, w jakie zwierzę może zmienić swoje zachowanie, w tym czas reprodukcji, krycia i migracji.

Ewolucyjny

Adaptacyjne przesunięcia w czasie wydarzeń sezonowych powinny poprzedzać adaptacyjne przesunięcia optimów termicznych lub zwiększoną tolerancję na ciepło w czasie ewolucji, i to jest wyłaniający się wzorzec (Bradshaw 1991).

Wysunięto hipotezę, że wraz ze wzrostem temperatury rozmiar ciała będzie się zmniejszał. Mniejszy rozmiar ciała skuteczniej rozpraszałby ciepło, więc w środowisku o podwyższonej temperaturze można by oczekiwać, że zwierzę będzie mniejsze. Odwrotna sytuacja jest również prawdziwa: gdy temperatura spada, badania wykazały z dużą korelacją, że rozmiar ciała wzrasta. Zmiana klimatu została powiązana ze zmianami wielkości roślin, a także wielkości zwierząt.

Podatność gatunku na zmiany środowiskowe zależy od narażenia gatunku i wrażliwości na zmiany środowiskowe, jego odporności na zakłócenia oraz potencjału przystosowania się do zmian.

Gatunki zasadniczo mają trzy opcje walki ze skutkami zmian klimatycznych: zmienić lokalizację, dostosować się lub wyginąć i wyginąć. Adaptację można postrzegać na dwa sposoby: genetyczny i fenotypowy.

W stosunku do tempa zmian klimatu zmiany ewolucyjne są zwykle uważane za zbyt wolne, aby umożliwić adaptację genetyczną między gatunkami. Jednak mikroewolucja jest adaptacją genetyczną, która dotyczy dziedzicznych zmian częstości alleli w populacji i nie charakteryzuje się powolnym procesem specjacji ani tworzeniem nowego, odrębnego gatunku. Jednak większe zwierzęta lądowe zwykle nie mogą przystosować się do mikroewolucji, ponieważ tempo zmian klimatycznych jest wciąż zbyt szybkie dla tego procesu ewolucyjnego. Dlatego niektóre gatunki lądowe, zwłaszcza większe zwierzęta, muszą polegać na utajonej plastyczności fenotypowej . Plastyczna reakcja na zmianę klimatu obejmuje ekspresję innego fenotypu , co może prowadzić do różnej morfologii, fenologii lub tempa aktywności. W przeciwieństwie do adaptacji genetycznej, plastyczność fenotypowa pozwala samemu zwierzęciu reagować na zmiany klimatu bez zmiany jego składu genetycznego. Ten mechanizm, który umożliwia ten proces, obejmuje zmiany w upakowaniu DNA w jądrze, które zmieniają szansę na ekspresję określonego genu. Zmiany fenologiczne są obserwowane i traktowane jako dowód na to, że gatunki dostosowują się do zmian środowiskowych.

Chociaż gatunki mogą przystosowywać się do zmieniających się klimatów, czy to poprzez adaptację genetyczną, czy fenotypową, wszystkie gatunki mają ograniczone możliwości adaptacyjnej odpowiedzi na zmieniające się temperatury.

Czynniki sprzyjające adaptacji

Krótkie czasy pokoleń poprawiają zdolność adaptacji; np. uważa się, że wiele mikroorganizmów chorobotwórczych, małych owadów, pospolitych gatunków ryb i roślin jednorocznych wykazuje większe zdolności adaptacyjne.

Szerokie obszary rozprzestrzeniania się umożliwiają zwierzętom migrację i przemieszczanie się do środowiska lepiej przystosowanego do radzenia sobie ze zmianami klimatycznymi.

Szeroka tolerancja klimatyczna to zdolność zwierzęcia do wytrzymania szerokiego zakresu warunków. Na przykład kangur ma bardzo szeroką tolerancję klimatyczną.

Generaliści są gatunkami niebędącymi siedliskami, ponieważ nie są ograniczeni do bardzo określonego miejsca, środowiska, źródła pożywienia itp. Amerykański kojot jest przykładem generalisty.

Gatunki oportunistyczne żerują i przystosowują się do wielu zmian.

Czynniki utrudniające adaptację

Długie czasy generacji ograniczają tempo, w jakim gatunek może stać się bardziej zróżnicowany.

Słabo rozproszone zwierzęta nie są w stanie migrować, aby uciec i przetrwać zmiany klimatyczne.

Wąska tolerancja klimatyczna u zwierząt hamuje ich zdolności adaptacyjne, ponieważ ich podstawowe potrzeby przetrwania nie mogą się różnić pod względem lokalizacji, temperatury ani zasobów.

Populacja ograniczona do jednej lokalizacji geograficznej, na przykład populacja żyjąca w zimnych regionach na szczytach nisko położonych gór, nie ma prostej możliwości migracji. Zwierzęta te żyją w siedliskach, które wyczerpią się wraz ze wzrostem zmian klimatycznych i coraz większym wpływem globalnego ocieplenia .

Wyginięcie lub wytępienie

Główny artykuł: Ryzyko wyginięcia w wyniku globalnego ocieplenia

Według Stuarta L. Pimma i jego współpracowników działania człowieka zwiększyły tempo wymierania lub wymierania gatunków do trzech rzędów wielkości powyżej ich naturalnego tempa tła . Pimm mówi: „[Naukowcy] przewidują, że 400 do 500 z 8500 gatunków ptaków lądowych na świecie wyginie do 2100 r., a ocieplenie szacuje się na 2,8 stopnia Celsjusza. Kolejne 2150 gatunków będzie zagrożonych wyginięciem” (Pimm 2009). Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody (IUCN) uznała co najmniej 17% wymienionych gatunków kręgowców za wrażliwe na zmiany klimatyczne. Oznacza to, że liczebność tych gatunków zmniejsza się lub tracą one swoje naturalne siedliska z powodu zmian temperatury i opadów spowodowanych podwyższonym poziomem CO 2 w atmosferze .

Jednak tylko około 4% wszystkich ssaków uznanych przez IUC za wrażliwe na klimat zostało zbadanych pod kątem powiązania ich składu demograficznego (tj. przetrwania, rozwoju i reprodukcji) ze zmianami klimatycznymi. Istnieje duża rozbieżność między miejscami badań demograficznych a gatunkami ocenianymi obecnie jako najbardziej podatne na zmiany klimatu . Niezwykle trudno jest również skoncentrować się na badaniach i określić bezpośredni związek między ograniczoną tolerancją na wysokie temperatury a lokalnym wymieraniem, ponieważ różnorodne czynniki, takie jak obfitość pożywienia, działalność człowieka i niedopasowanie czasu, mogą odgrywać rolę w lokalne lub masowe wymieranie gatunku. Aby ocenić żywotność populacji w warunkach zmiany klimatu, należy ustalić priorytety i podjąć bardziej skoordynowane działania w celu zebrania danych na temat tego, w jaki sposób wskaźniki demograficzne różnych gatunków mogą przetrwać i reagować na zmiany klimatu.

Czwarta ocena IPCC potwierdza, że ​​globalne ocieplenie spowodowane przez człowieka jest „bardzo prawdopodobne”. W takim przypadku dla wielu gatunków może dojść do punktu krytycznego , który ostatecznie doprowadzi do wyginięcia (Pimm 2009).

Obecne zmiany klimatu wpływają na przetrwanie gatunków na danym obszarze. Zarówno ocieplenie, jak i ochłodzenie klimatu może powodować zmiany zasięgu i lokalne wymieranie zwierząt, ale dowody ilościowe są rzadkie ze względu na brak długoterminowych danych przestrzenno-czasowych. W badaniu naukowym z 2019 r. naukowcy z Chin wykorzystali zapisy historyczne z ostatnich 300 lat, aby określić ilościowo stresory antropogeniczne i klimatyczne wraz z lokalnym wyginięciem 11 średnich i dużych zwierząt. Ekstremalne zmiany temperatury były negatywnie związane ze zwiększonym lokalnym wymieraniem ssaków, takich jak gibon, makak, tygrys i jeleń wodny. Stwierdzono, że zarówno globalne ocieplenie, jak i ochłodzenie powoduje lokalne wymieranie ssaków. Na przykład lokalne wymieranie gatunków ssaków, takich jak pandy, nosorożce, jelenie wodne, gibony i makaki, które żyły w tropikalnych lub subtropikalnych regionach Chin, było ujemnie skorelowane z temperaturą w zimnej fazie okresu przednowoczesnego. Ponadto ochłodzenie klimatu mogło przyczynić się do masowego wyginięcia podgatunków tygrysów na zachodzie i północy Chin w zimnych czasach przednowoczesnych, podczas gdy niedawne globalne ocieplenie mogło przyczynić się do całkowitego wyginięcia tygrysów w południowych Chinach.

W Australii rudzik siwogłowy występuje wyłącznie w lasach deszczowych wilgotnego regionu tropików i innej populacji na wyżynach Nowej Gwinei. Chociaż w niektórych miejscach może być lokalnie powszechny, zasięg tego ptaka jest bardzo ograniczony; występuje tylko w północno-wschodniej części Queensland i tylko w lasach deszczowych położonych na wyższych wysokościach. Jest to projekcja jego zasięgu w miarę postępujących zmian klimatu. To zwierzę można uznać za zagrożone wyginięciem.

Podobna, ale bardziej dramatyczna prognoza dotyczy oposa lemuroidalnego . Przy wystarczająco dużej zmianie temperatury (klimatu) zwierzę to wyginie.

Czasami gatunek może zareagować na jeden z dwóch pozostałych sposobów, przemieszczając się lub dostosowując, a jednak okazuje się, że jego wysiłki nie chronią go przed wyginięciem. Chociaż jeszcze nie wyginął, europejska muchołówka żałobna , mały owadożerny ptak, który każdej wiosny migruje z Afryki do Europy Zachodniej, zmniejszyła się do 10% swojej dawnej populacji. Nastąpiło to w tym samym czasie, gdy główne źródło pożywienia młodych muchołówek, gąsienice, zaczęło osiągać szczyt znacznie wcześniej. Chociaż ptaki również zaczęły przybywać wcześniej, nie zdążyły jeszcze dogonić szczytu gąsienic. Ten pojedynczy gatunek może wyginąć lub nie, ale pokazuje, że gatunek może czasami zacząć się przemieszczać lub przystosowywać, a mimo to umrzeć (Pimm 2009).

Obecne wymieranie z powodu zmian klimatycznych

Istnieje kilka globalnych wymierań gatunków, które uważa się za spowodowane zmianami klimatycznymi. Na przykład IUCN uważa, że ​​tylko 20 z 864 gatunków wyginęło w całości lub w części w wyniku zmiany klimatu, a dowody łączące je ze zmianą klimatu są zwykle uważane za słabe lub nieistotne. Wymieranie tych gatunków wymieniono w poniższej tabeli. (* = gatunki, które nie wymarły na całym świecie, ale wymarły w stanie dzikim. Należy zauważyć, że w prawie wszystkich przypadkach powiązania między wyginięciem a zmianą klimatu są wysoce spekulacyjne i przesłonięte przez inne czynniki. Możliwe powiązania między grzybem chytrid a zmianą klimatu u płazów są omówione w artykule badawczym Cahill i wsp. , a tutaj po prostu mówimy „chytrid” dla zwięzłości).

Przyczyny globalnego wyginięcia 20 gatunków, których spadki były prawdopodobnie związane ze zmianami klimatycznymi (dane z IUCN)
Wyższy takson Gatunek Hipotetyczne przyczyny wyginięcia Możliwy związek ze zmianami klimatycznymi
Ślimak Graecoanatolica macedonica Utrata siedlisk wodnych z powodu suszy Susza
Ślimak Pachnodus velutinus Degradacja siedlisk, susza związana ze zmianami klimatycznymi, hybrydyzacja Susza
Ślimak Pseudamnicola desertorum Utrata siedlisk wodnych Prawdopodobnie związane z suszą
Ślimak Rhachistia aldabrae Susza związana z niedawnymi zmianami klimatycznymi Susza
Ryba* Acanthobrama telavivensis Utrata siedlisk wodnych Susza
Ryba Tristramella magdelainae Utrata siedlisk wodnych z powodu suszy, zanieczyszczenia i poboru wody Susza
Żaba* Anaxyrus (Bufo) baxteri Grzyb Chytrid Chytryd
Żaba Atelopus ignescens Efekty synergistyczne chytridu i zmian klimatycznych Chytryd
Żaba Atelopus longirostris Chytrid, zmiana klimatu, zanieczyszczenie i utrata siedlisk Chytryd
Żaba Craugastor chrysozetetes Modyfikacja siedliska i chytrid Chytryd
Żaba Craugastor ucieka Chytrid, prawdopodobnie związane ze zmianami klimatycznymi Chytryd
Żaba Incilius (Bufo) holdridgei Chytrid, prawdopodobnie związane ze zmianami klimatycznymi Chytryd
Żaba Incilius (Bufo) perygleny Globalne ocieplenie, chytrid i zanieczyszczenie Chytryd
Ptak Fregilupus varius Wprowadzone choroby, nadmierne zbiory, pożary lasów, susze, wylesianie Susza
Ptak Gallirallus wakensis Nadmierne zbiory i sporadyczne zalewanie wyspy z powodu burz Burze
Ptak Moho braccatus Zniszczenie siedlisk, wprowadzenie drapieżników i chorób oraz huraganów Burze
Ptak Myadestes myadestinus Zniszczenie siedlisk, wprowadzenie drapieżników i chorób oraz huraganów Burze
Ptak Porzana palmeri Niszczenie siedlisk i drapieżnictwo przez wprowadzone gatunki, burze Burze
Ptak Psephotus pulcherrimus Susza i nadmierny wypas zmniejszyły podaż żywności, inne czynniki obejmują wprowadzone gatunki, choroby, niszczenie siedlisk i nadmierne zbiory Susza
Gryzoń Geocapromys thoracatus Wprowadzone drapieżniki, burza Burza

Istnieje jednak wiele dowodów na lokalne wymieranie w wyniku skurczów na ciepłych krańcach zasięgu gatunków. Udokumentowano, że setki gatunków zwierząt przesuwają swój zasięg (zwykle w kierunku biegunów i w górę) jako sygnał zmian biotycznych spowodowanych ociepleniem klimatu. Populacje o ciepłym krańcu wydają się być najbardziej logicznym miejscem do poszukiwania przyczyn wymierania związanego z klimatem, ponieważ gatunki te mogą już znajdować się na granicy tolerancji klimatycznej. Ten wzorzec kurczenia się ciepłych krawędzi wskazuje, że w wyniku zmian klimatycznych doszło już do wielu lokalnych wymierań.

Artykuł National Geographic pierwotnie opublikowany w czerwcu 2016 r. (I zaktualizowany w 2019 r. Po tym, jak rząd Australii oficjalnie uznał gatunek za wymarły) donosi o zniknięciu Bramble Cay melomys ( Melomys rubicola ) z wyspy zwanej Bramble Cay w Cieśninie Torresa Wielkiej Bariery Rafa jako pierwszy gatunek ssaka uznany za wymarły w wyniku zmian klimatu . Podczas gdy ostatnia obserwacja małego gryzonia miała miejsce w 2009 roku, nieudane próby złapania jakiegokolwiek gryzonia pod koniec 2014 roku doprowadziły naukowców do ogłoszenia, że ​​gatunek ten wyginął. Bramble Cay melomys, znany również jako szczur mozaikowy, został po raz pierwszy zauważony przez Europejczyków na jego wyspie w 1845 roku. Mała, nisko położona wyspa znajdowała się najwyżej 10 stóp nad poziomem morza, a roślinność wyspy kurczyła się z powodu wzniesień na poziomie morza. Od 1998 roku gryzonie straciły około 97% swojego siedliska. Autorzy wymieniają antropogeniczny wzrost poziomu mórz spowodowany zmianami klimatycznymi jako bezpośrednią przyczynę poważnych zjawisk meteorologicznych, które spowodowały destrukcyjne skutki ekstremalnie podnoszącego się poziomu wody na nisko położonych wyspach, takich jak Bramble Cay. Wyginięcie tego małego ssaka jest tylko jednym z wielu, które są poważnie zagrożone z powodu ocieplenia klimatu, a te na małych wyspach i w górach są najbardziej zagrożone, ponieważ mają niewiele miejsc, do których mogą się udać, gdy klimat drastycznie się zmienia.

Zobacz też

Dalsza lektura

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Effects_of_climate_change_on_terrestrial_animals&oldid=1139009500 ”