氣候走廊能否幫助物種適應變暖的世界?

野生動物走廊目前的野生動物走廊允許動物穿越高速公路,例如橫貫加拿大高速公路上的這座立交橋。 維基媒體共享的WikiPedant, CC BY-SA

如果你在美國東南部的森林中翻閱原木,你可能會發現一隻令人蠕動的蠑螈。

一片健康的森林地板,滿是倒下的樹枝和腐爛的樹葉,為這些兩棲動物提供了生存和繁榮所需的水分,保護和食物。 如果雨水萎縮或溫度升高太高,這些動物無法生存,他們就需要搬到另一個涼爽,潮濕的森林部分。

然而,美國東南部的許多森林只是作為孤立的地塊存在,由農田,高速公路或住房開發分開。 假設我們的火蜥蜴需要在其中建造新家的涼爽潮濕的森林在陽光充足的花生田的另一邊。 蠑螈可能會在穿過田地尋找新家之前乾涸或過熱。

關於45在美國的百分比相對不受人類干擾。 這些自然區域,如東南部的森林斑塊,為今天的許多物種提供了家園。 但隨著氣溫持續升溫和降水變化,這些物種無疑需要在不久的將來移動。

我們是否有某種方式可以規劃和幫助物種適應氣候變化?

物種在移動

最近的一項研究我和我的同事研究了隨著氣溫的持續升高,人類的影響會阻止植物,動物和昆蟲遷移到舒適的氣候。

我們首先考慮了下個世紀二氧化碳排放率下降的情景。 在這種情況下,5預計全美氣溫僅上升10至2100華氏度。 這意味著如果物種要超過這種變暖,它們必須達到5°F至10°F的位置,而不是它們目前居住的地方。

在我們的研究中,我們發現只有41百分之幾的美國鄰近地區的天然斑塊與足夠涼爽的地方相連,以使物種能夠逃離這些不斷升高的溫度。

氣候8 15該地圖顯示了美國的植物和動物將能夠逃脫預測的氣候變化的地區。 白色區域是人類受到干擾的區域,藍色區域顯示它們可以成功的地方,橙色區域只有在能夠穿越人類受到干擾的區域時才能成功,而灰色區域則是無法成功的地方。 珍妮麥圭爾, 作者提供

如果二氧化碳水平和溫度繼續上升,對氣候連通性的影響將更加嚴重。 在這種情況下,只有現有自然區域的31百分比連接到足夠涼爽的區域,以允許物種跟踪他們喜歡的氣候。

那麼我們可以做些什麼來幫助我們的蠑螈(或任何其他物種)? 已經提出了幾種策略來幫助物種到達能夠生存的氣候區。

一種解決方案是人類將動物或植物物理移動到我們認為合適的地方,這種策略稱為 人工輔助移民。 但是,那 最常見的建議 幫助物種運動的解決方案是恢復棲息地,以便連接現有的自然斑塊,創造所謂的 保護走廊。 雖然這兩種策略都可以根據具體情況而有價值,但走廊可以同時促進許多物種的移動,並允許社區自行轉移。

假設我們要幫助那些火蜥蜴。 我們可以延長森林地塊,種植樹木,沿著花生田邊緣建立一個森林走廊。 這將使蠑螈成為一個安全的方式來到達他們將能夠生存到未來的新區域。

現在假設我們連接了美國的所有自然斑塊,允許所有物種在不適宜居住的受人類影響的地區自由移動。 這會讓所有這些物種的溫度升高嗎? 答案是,有時連接這些補丁會有所幫助,有時物種仍然無法到達足夠涼爽的地方。

不同的逃生路線

我們發現,在適度變暖的情況下,連接自然土地面積可以通過24百 這意味著生活在24土地面積中的植物,動物和昆蟲能夠成功地逃離上升的溫度,而不是沒有可用的連接補丁。

當我們將山麓或沿海地區的低窪地區連接到較涼的山脈或內陸地區時,物種受益最多。 因此,如果我們將它們的沿海森林連接到更內陸的山地森林,我們的蠑螈可能最有可能到達一個涼爽的家。 但是,該國不同地區的改善模式不同。

美國西部地區的人為乾擾比美國東部少。它擁有大部分公園和受保護的土地。 西部還有很冷的山脈,包括落基山脈,內華達山脈和瀑布。 這些山脈提供了物種升溫所需的涼爽溫度。 因此,氣候連通性達到51%而沒有連接自然地塊,這意味著生活在西部自然區域一半左右的物種將能夠遷移到更安全的地方。 如果自然土地完全連通,那就增加到75百分比。

相比之下,如果補丁沒有通過走廊連接,東部只有2百分比的氣候連通性。 通過連接所有天然斑塊的走廊,這增加到僅27百分比的氣候連通性。 這些低數字部分是因為美國東部擁有較少,較小的受保護自然區域。 但東部的阿巴拉契亞山脈和歐扎克山脈也比西部山脈更古老,更低。 因此,東部山區不能為許多物種提供足夠涼爽的目的地來抵御氣候變化。

美國東南部有 兩棲動物的多樣性最高 在國內。 它也是各種植物,哺乳動物,昆蟲和鳥類的家園。 我們火蜥蜴的痛苦可能代表整個生物多樣性熱點的衰落。 通過連接東部,特別是東南部的自然區域,我們可以幫助許多物種生存。

戰略性

根據目標,創建這些走廊可能需要不同的成本和精力。 在英國,一個保護組織只是鼓勵居民將花園圍欄的底部抬高幾英寸, 創造一條“刺猬高速公路” 因為這些多刺的城市居民需要在冬天遷移。

在懷俄明州,走廊規劃涉及更大的努力。 他們在那裡沿著高速公路建造了緊密圍欄並建造了 高速公路立交橋和地下通道 覆蓋著原生植物。 這些使野生動物能夠安全地穿越高速公路,減少野生動物與汽車碰撞的比例達到85%。 在東南部,許多保護組織正在與當地土地所有者和政府機構合作 開始連接自然區域,但這些努力還處於早期階段。

10最熱的年代都發生了 自1998。 乾旱是 變得更加激烈. 鳥類, 哺乳動物, 昆蟲 - 植物 已經記錄在高程中向北和向上移動。 還有更多的物種可能需要移動,但受到人類活動的限制。 有了最成功地讓物種能夠超越變暖的地方類型的知識,我們可以製定關於走廊佈局的戰略決策 同時使許多物種受益.

關於作者

Jenny McGuire,生物學研究科學家, 佐治亞理工學院

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.

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