随着全球气温上升影响全球生态系统,动物物种通常有两种选择:适应变化的地方条件或逃往更凉爽的气候。生态学家长期以来一直认为,世界的鸟类物种最适应应对气候变化的压力,因为它们有向更高海拔或全球极地飞翔的选择。但一项新的研究发现,只有少数鸟类物种能够逃脱温暖世界的现实。
随着全球气温上升影响全球生态系统,动物物种通常有两种选择:适应变化的地方条件或逃往更凉爽的气候。生态学家长期以来一直认为,世界的鸟类物种最适应应对气候变化的压力,因为它们有向更高海拔或全球极地飞翔的选择。
但耶鲁大学的一项新研究发现,只有少数鸟类物种能够逃脱温暖世界的现实。
研究结果于5月28日在期刊自然生态与进化上发布。
“它们移动的速度和距离都不足以跟上气候变化发生的速度,”该研究的主要作者杰里米·科恩说。他是耶鲁大学生态与进化生物学系的副研究科学家,并且是共同作者沃尔特·捷茨实验室的成员。
捷茨是耶鲁大学文理学院的生态与进化生物学教授,也是耶鲁生物多样性与全球变化中心的主任,以及E.O. 威尔逊生物多样性基金会的杰克和劳拉·丹杰蒙德科学主席。
在这项研究中,科恩和捷茨分析了来自公民观察员在二十年内收集的406种北美鸟类的运动数据以及相应的地方气温变化。他们发现,他们对鸟类物种如何应对气候变化的许多假设是正确的。例如,在夏季,鸟类物种平均向北移动了40到50英里,并且有时迁移到了更高的海拔。而且,平均来说,向北的移动帮助鸟类避免了约1.28摄氏度的温度上升,即如果它们留在原地会经历的温度上升的一半。
但是,平均而言,鸟类在夏季仍然经历了比其原始栖息地高出1.35摄氏度的温度上升。在冬季,鸟类仅在限制热量暴露方面取得了有限的成功,其温度上升仅比如果它们不移动时减少了11%。在冬季,鸟类在20年内经历的平均温度上涨高达3.7摄氏度,通过向北移动仅减少了半度的潜在温度暴露。
鸟类逃避高温的能力也因物种而异。总体而言,超过75%的鸟类成功到达稍微凉爽的气候,以应对温度升高。但一些物种,例如生活在北美沙漠和干旱地区的仙人掌鹪鹩,根本没有移动,使它们更容易受到气候变化对其环境生态位的影响。这些被称为气候“生态位转移者”的物种可能在飞行能力上受到限制,或者由于特定精细尺度的栖息地需求和生态依赖关系而无法离开其当前的栖息环境或在新地点进行竞争。
研究人员发现,能够飞行长距离的鸟类物种在限制其暴露于更温暖气候和保留其历史气候生态位方面最为成功。这包括蓝翼莺,其向北飞行超过100英里,经历的温暖比如果它留在原地减少了两度。但即使是这些鸟类,也面临着超出其20年前原始栖息地的温度。
对于那些移动性远低于鸟类的物种,如爬行动物和哺乳动物,逃避迅速升高的温度的选择更为有限。
作者表示,气候变化正在扩大物种在数千年中演化而来的气候生态位与它们在家园中经历的现实之间的差距。
捷茨说:“在一个独特的好研究的大陆系统中,我们发现即使是一个高度移动的群体,如鸟类,仍然无法快速迁移以跟上这种速度。” “这引发了对所有其他不那么移动的物种和较少被人知晓的物种在温暖世界中存活能力的深切担忧。需要更好地理解和管理最可能成为气候变化受害者的物种——那些在生态和地理上被束缚的物种,以应对即将到来的灭绝危机。”
这项研究部分由E.O. 威尔逊生物多样性基金会资助,以促进半地球项目的实施。