Pod koniec każdego lata niedźwiedzie grizzly w wąwozie Skalistych Gór Alberty na kwaśnych czerwonych jagodach krzewu zwanego bawołem kanadyjskim (Shepherdia canadensis). Ponieważ nie ma łososia z populacji przybrzeżnych, uczta jest największym wydarzeniem kalorycznym w menu niedźwiedzia grizzly z Alberty. Jest to czas, kiedy jednostki zyskują dużą wagę potrzebną do hibernacji.
Ale nasze najnowsze badania, opublikowane w czasopiśmie Zmiany klimatyczne natura, pokazuje, że rosnące temperatury przyspieszają rozwój roślin takich jak bizon, co przyspiesza harmonogram corocznego bufetu.
Do roku 2080 bawoły w Górach Skalistych dojrzeją prawie trzy tygodnie wcześniej niż obecnie. Przewidujemy, że ta zmiana wpłynie na zachowanie niedźwiedzi grizzly w regionie i być może zagrozi wskaźnikowi reprodukcji tej wrażliwej populacji.
Nowy sposób śledzenia rozwoju roślin
Nasza praca opiera się na zasadzie ogrodniczej dobrze znanej kanadyjskim ogrodnikom: rozwój roślin jest ściśle związany z akumulacją temperatury. Roślina potrzebuje pewnej ilości ciepła, aby przejść z jednego etapu fenologicznego do następnego - na przykład od kwitnienia do owocowania.
Odkryliśmy, że tę zasadę można zastosować w dowolnej skali przestrzennej, od pojedynczych roślin po całe krajobrazy. Na tej podstawie opracowaliśmy nowatorską strategię, która wykorzystuje obserwacje termiczne z satelitarnego teledetekcji, aby śledzić sezonowy rozwój określonych roślin podrzędnych, takich jak bawołów, na dużych obszarach.
Ten postęp śledzi kanadyjską bawołów przez jeden sezon wegetacyjny (od kwietnia 30 do października 7). Bardzo krótki fenofaza „w pełni dojrzałych owoców” (widziana tutaj przy 14-drugim znaku) jest jedynym fenologicznym etapem o znacznej wartości odżywczej dla niedźwiedzi grizzly, podkreślającym interpunkcyjny charakter tego krytycznego zasobu pokarmowego.
Ekologiczna reakcja na zmiany klimatu
Połączenia Raporty Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) że działalność człowieka ogrzała planetę o 1 C powyżej poziomów sprzed epoki przemysłowej. Jednak społeczności ekologiczne nie reagują na średnie globalne. Zmiany regionalne, które mogą się znacznie różnić w zależności od miejsca, są o wiele bardziej istotne, gdy próbujemy zrozumieć ekologiczną reakcję na temperatury ocieplenia.
Fenologia to czas sezonowych wydarzeń u roślin i zwierząt oraz potężna soczewka, dzięki której można obserwować skutki zmian klimatu.
Na przykład Japończycy śledzili pojawianie się kwiatów na wiśniach Kioto od ponad X lat. Dane te pozwoliły współczesnym badaczom zrekonstruować wiosenne temperatury w Japonii od IX wieku, ujawniając zimne okresy związane z długoterminowymi cyklami słonecznymi.
Wpływ zmian klimatu nie kończy się na roślinach. Zmiany w fenologii roślin tworzą inne pośrednie reakcje, które mogą odbijać się echem w sieci pokarmowej. Naukowcy mają na to określenie: niedopasowanie fenologiczne. Dzieje się tak, gdy pora sezonowa jednego oddziałującego gatunku nie jest zsynchronizowana z czasem innego. Na przykład postęp w zakresie rozwoju roślinności na Grenlandii zaszkodził populacjom karibu, których coroczny sezon wycielenia już nie pasuje czas najbardziej pożywnej paszy.
Oto ekolog Erica Posta:złodziej w nocy”Analogia: idea, że to pośrednie skutki zmian klimatu stanowią największe zagrożenie dla społeczności ekologicznych.
Zmiany klimatu i niedźwiedzie grizzly Alberty
Z czterech prognoz klimatycznych IPCC w naszym badaniu wykorzystano scenariusz umiarkowanej emisji (zwany RCP4.5). Odkryliśmy, że dzięki 2080 owoc bawoły w całej grizzly niedźwiedzia Alberty dojrzeje średnio trzy tygodnie wcześniej niż obecnie. Postęp ten wzrasta do 37 dni w strefach podalpejskich na większej wysokości.
Bezpośrednie porównanie sezonowego rozwoju bawołów w całej grizzly z niedźwiedziami Alberta. Zdjęcia obejmują pojawienie się pierwszych kwiatów po rozproszenie owoców. Czerwona fala wskazuje na dojrzewanie jagód.
Ta zmiana będzie miała znaczący wpływ na dominujący wszystkożerca prowincji, a także na innych lokalnych zjadaczy owoców. Niedźwiedzie grizzly są bardzo skoncentrowane na jedzeniu, a ich ruchy zależą od dostępności sezonowych źródeł żywności.
Pod koniec lata naukowcy udokumentowali pojedyncze niedźwiedzie w Albercie spożywanie do 200,000 jagód dziennie. Zmiana terminu korzystania z tego krytycznego zasobu żywności oznacza, że możemy oczekiwać niedźwiedzi czasami i w miejscach, w których nie jesteśmy przyzwyczajeni.
Zagrożenie dla wskaźników reprodukcyjnych
Skrócone dojrzewanie bawołów w połowie lata zwiększy również lukę między pierwszym sezonem karmienia a hibernacją. Może to zmienić wskaźniki reprodukcji Alberta jest zagrożoną populacją niedźwiedzi grizzly.
Niedźwiedzie są jednym z niewielu gatunków ssaków z „opóźnioną implantacją”, w których jaja zapłodnione wiosną mogą czekać miesiące przed rozpoczęciem ciąży. Poprzednie badania wykazał silną korelację między kondycją ciała niedźwiedzi jesienią a ich sukcesem reprodukcyjnym.
Niedźwiedzie w dobrej kondycji fizycznej rodzą wcześniej, mają mleczan dłużej i mają więcej młodych. Niedźwiedzie bez niezbędnych zapasów tłuszczu mogą w ogóle nie rodzić.
Te pojawiające się niedopasowania fenologiczne mogą również odnosić się do samych bawołów. Czas wiosennego kwitnienia bawołów będzie również przesunięty wcześniej, być może nie zsynchronizując go z cyklami życiowymi zapylaczy małych much zależy.
Niekoniecznie oczekujemy, że zapylacze owadów przyspieszą ich pojawienie się w tym samym tempie co kwiaty bawołów, ponieważ owady mogą również reagować na inne sygnały sezonowe takie jak godziny światła dziennego.
Jest to szczególnie problematyczne dla bawołów, ponieważ jest to jeden z pierwszych gatunków krzewów kwitnących wiosną, gdy zaczynają pojawiać się populacje zapylaczy. W tym czasie istnieje kilka innych opcji zapylania.
Jeśli mamy w tym coś dobrego, to nasze rosnące zrozumienie ekologicznych skutków zmian klimatu może pomóc decydentom i zaangażowanym obywatelom w podejmowaniu świadomych decyzji. Podatki od emisji dwutlenku węgla, cele w zakresie emisji gazów cieplarnianych i strategie w zakresie energii odnawialnej należą do kluczowych kwestii, które wymagają naszej uwagi.
O autorze
Greg McDermid, profesor, University of Calgary; David Laskin, doktorant, University of Calgaryoraz Scott Nielsen, profesor, University of Alberta
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki
