氣候變化如何影響地球上的所有生命

氣候變化如何影響地球上的所有生命

漂白的珊瑚,是海洋中吸收CO2後酸度較高的結果。 珊瑚為依賴健康漁業提供食物的人們提供有價值的服務。 俄勒岡州立大學, CC BY-SA

根據對數百項研究的分析,來自世界各地不同大學和非政府組織的十幾位作者得出結論,地球上生活的幾乎每個方面都受到氣候變化的影響。

用更科學的說法,我們發表在一篇論文中 科學 基因,物種和生態系統現在顯示出明顯的影響跡象。 這些對氣候變化的反應包括物種的基因組(遺傳學),它們的形狀,顏色和大小(形態),它們的豐度,它們居住的地方以及它們如何相互作用(分佈)。 現在可以在最小,最神秘的過程中檢測到氣候變化的影響,一直到整個社區和生態系統。

有些物種已經開始適應。 一些動物的顏色,如蝴蝶,是 改變 因為深色蝴蝶比淺色蝴蝶加熱得更快,而蝴蝶在溫暖的溫度下有優勢。 北美東部的蠑螈和冷水魚 正在縮小規模 因為小而且在炎熱時比在寒冷時更有利。 事實上,現在全世界有數十個冷愛物種收縮和熱愛物種擴大其範圍的例子 應對氣候變化.

所有這些變化看起來都很小,甚至是微不足道的,但是當每個物種以不同方式受到影響時,這些變化會迅速增加,整個生態系統崩潰是可能的。 這不是理論上的:科學家們觀察到澳大利亞南部,日本和美國西北海岸的冷愛海帶森林不僅 因變暖而崩潰 但是他們的重建已經被更適合溫暖水域的替代物種所阻止。

從古代跳蚤蛋的洪水

研究人員正在使用許多技術,包括一種稱為複活生態學的技術,通過比較物種來了解物種如何應對氣候變化 過去當前的物種特徵。 而一個看似微不足道的小型有機體正在引領這條道路。

一百年前,一種水蚤(水蚤屬),一種鉛筆尖大小的小動物,在美國東北部的一個冷湖中游泳,尋找配偶。 這個小型的女性甲殼類動物後來放了十幾個雞蛋,希望能夠做出大自然的意圖 - 她會重現。


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她的蛋很不尋常,因為它們有堅韌的硬化外套,可以保護它們免受極端寒冷和乾旱等致命條件的侵害。 這些卵已經進化為在非常時期保持活力,因此它們位於湖底,等待孵化的完美條件。

現在快進一個世紀:一位對氣候變化感興趣的研究人員挖出了這些卵子,現在埋藏在多年積累的沉積層之下。 她帶著他們到她的實驗室,令人驚訝地,他們孵化,讓她展示一件事:過去的人與那些生活在當今更熱的世界的人有著不同的建築。 有證據表明,從遺傳學到生理學,再到社區層面,每個層面都有反應。

通過結合現場和實驗室中的眾多研究技術,我們現在可以明確了解該動物群體對氣候變化影響的廣度。 重要的是,這個例子提供了最全面的證據,證明氣候變化如何影響管理地球生命的所有過程。

從遺傳到塵土飛揚的書籍

水蚤和復活生態學的研究只是世界各地成千上萬的遺傳學家,進化科學家,生態學家和生物地理學家正在評估物種是否以及如何應對當前氣候變化的眾多方法之一。

其他最先進的工具包括可以對在南極冰蓋下幾英里處捕獲的氣體進行採樣的演習,以記錄過去的氣候和復雜的潛艇以及測量當前氣候的熱氣球。

氣候變化如何影響地球上的所有生命溫度升高已經以可辨別的方式影響了一些物種。 例如,由於氣溫升高,黑沙灘上的海龜更有可能是女性化的。 levork / Flickr的, CC BY-SA

研究人員還利用現代基因抽樣來了解氣候變化如何影響物種的基因,而復活生態學有助於理解生理變化。 諸如研究博物館標本的傳統方法對於記錄物種形態隨時間的變化是有效的。

一些人依靠景觀的獨特地質和物理特徵來評估氣候變化響應。 例如,深色沙灘比淺沙灘更熱,因為黑色的顏色會吸收大量的太陽輻射。 這意味著在深色沙灘上繁殖的海龜更有可能是雌性,因為這一過程稱為溫度依賴性別決定。 因此,隨著氣溫升高,氣候變化將會產生整體影響 對海龜的女性化影響 世界各地。

從先前的1800和早期1900中首次記錄物種分佈的自然歷史的先驅和前輩的許多歷史自然歷史卷中抹去的灰塵,通過比較歷史物種分佈與現今分佈,提供了寶貴的見解。

例如,Joseph Grinnell在早期1900s California進行的廣泛實地調查導致研究了那裡的鳥類如何根據 海拔。 在世界各地的山區,有 壓倒性的證據 隨著氣候變暖,各種形式的生命,如哺乳動物,鳥類,蝴蝶和樹木,都會朝著較涼爽的海拔升高。

這是如何滲透到人類身上的

那麼從氣候災害性質中可以吸取什麼教訓,為什麼要關心?

自工業化時代以來,這種全球響應僅發生了1攝氏度的溫度升高。 然而,最明智的預測表明,除非溫室氣體排放迅速減少,否則我們將在下一個2至3年間至少增加50-100攝氏度。

所有這些都給人類帶來了巨大的麻煩,因為現在有證據表明,我們所依賴的資源,如作物,牲畜,木材和漁業,也存在著自然界中記錄的相同破壞。 這是因為人類所依賴的這些系統受到管理自然世界的相同生態學原理的支配。

例子包括減少 作物和水果產量,增加消費 害蟲作物和木材 和轉變 漁業分佈。 其他潛在的結果包括植物傳粉者網絡的減少和 授粉服務 來自蜜蜂。

對我們健康的進一步影響可能源於珊瑚礁和紅樹林等自然系統的減少,這些系統為風暴潮,擴大或新的疾病媒介以及適當農田的重新分配提供了天然防禦。 所有這些都意味著人類的未來越來越難以預測。

這項研究具有很強的意義 全球氣候變化協議,旨在保持對1.5C的全面變暖。 如果人類希望我們的自然系統繼續提供我們非常依賴的基於自然的服務,那麼現在不是像美國這樣的國家的時候了 遠離全球氣候變化承諾。 實際上,如果這項研究告訴我們任何事情,那麼所有國家都必須加倍努力。

人類需要做自然界正在做的事情:認識到變化正在我們身上,並以限制嚴重的長期後果的方式調整我們的行為。

談話

關於作者

Brett Scheffers,助理教授, 佛羅里達大學 和James Watson,副教授, 昆士蘭大學

這篇文章最初發表於 談話。 閱讀 原創文章.


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