气候变化如何影响地球上的所有生命

气候变化如何影响地球上的所有生命

漂白的珊瑚,由于吸收CO2而在海洋中具有更高的酸度。 珊瑚为依赖健康渔业的人提供有价值的服务。 俄勒冈州立大学, 创用CC BY-SA

来自世界各地不同大学和非政府组织的十几位作者在对数百项研究的分析的基础上得出结论,几乎地球上的生命的每个方面都受到了气候变化的影响。

用更科学的说法,我们在一篇发表在“ 科学 基因,物种和生态系统现在显示出明显的影响迹象。 这些对气候变化的反应包括物种的基因组(遗传学),它们的形状,颜色和大小(形态),它们的丰度,它们居住的地方以及它们如何相互作用(分布)。 气候变化的影响现在可以在整个社区和生态系统的最小,最隐蔽的过程中检测到。

一些物种已经开始适应。 一些动物,如蝴蝶的颜色是 改变 因为深色的蝴蝶比浅色的蝴蝶更热,因为它们在温暖的气候中有优势。 北美东部的蝾螈和冷水鱼 规模正在缩小 因为小时候比较冷时比较热,比较热。 事实上,现在有好几个全球范围内喜欢冷爱物种的热爱物种的例子 应对气候变化.

所有这些变化看起来都很小,甚至微不足道,但是当每个物种受到不同方式的影响时,这些变化加起来就很快,整个生态系统崩溃是可能的。 这不是理论上的:科学家们已经观察到,澳大利亚南部,日本和美国西北海岸的冰冷的海带森林不仅有 由于变暖而崩溃 但是它们的重建已经被更适应温暖水域的替代物种所阻止。

从古代跳蚤蛋的洪水

研究人员正在使用许多技术,包括一种叫做复活生态学的技术,通过比较这些技术来了解物种如何应对气候变化 过去到现在的物种特征。 一个小而看似微不足道的有机体正在引领着这个道路。

一百年前,美国东北部一个寒冷的湖面上,一只大小为铅笔尖的小型水蚤(水蚤属)游到了美国东北部寻找配偶。 后来,这个小女甲壳类动物打了十几个鸡蛋,希望能够做到大自然打算的东西 - 她再现。


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她的鸡蛋不寻常,因为他们有一个坚硬,硬化的外套,保护他们免受致命的条件,如极端寒冷和干旱。 这些卵已经进化成在非常时期保持活力,所以它们躺在湖底,等待孵化的完美条件。

现在快速前进了一个世纪:一个对气候变化感兴趣的研究人员挖出了这些卵,现在被埋在多年积累下来的沉积物之下。 她把他们带到她的实验室,令人吃惊的是,他们孵化,让她显示一件事:过去的人与现在生活在一个更热的世界的人是不同的建筑。 从遗传学到生理学到社区一级,都有证据表明各个层面的反应。

通过结合现场和实验室的大量研究技术,我们现在已经对这个动物群体的气候变化影响的广度进行了明确的考察。 重要的是,这个例子提供了最全面的证据,说明气候变化如何影响地球上所有生命过程。

从遗传学到尘土飞扬的书籍

对于水蚤和复活生态的研究只是世界上数以千计的遗传学家,进化科学家,生态学家和生物地理学家正在评估物种是否对当前气候变化作出反应的方式之一。

其他最先进的工具包括能够对南极冰盖下几英里的气体进行采样,记录过去的气候和复杂的潜艇以及测量当前气候的热气球。

气候变化如何影响地球上的所有生命温暖的气温已经以可辨别的方式影响了一些物种。 例如,在深色沙滩上的海龟,由于气温较高,更可能是女性化的。 levork / Flickr的, 创用CC BY-SA

研究人员还利用现代基因抽样来了解气候变化如何影响物种基因,而复活生态有助于理解生理变化。 诸如研究博物馆标本的传统方法对记录物种形态随时间的变化是有效的。

有些依靠景观独特的地质和物理特征来评估气候变化的响应。 例如,深色沙滩比浅色沙滩热,因为黑色吸收了大量的太阳辐射。 这意味着黑海沙滩上的海龟更容易成为女性,因为这个过程叫温度依赖性别决定。 因此,气温升高,气候变化将是一个整体 女性对海龟的影响 全世界。

从历史上自然历史的前辈和前辈那里清除许多历史自然历史数据的尘埃,他们在1800s和早期的1900s中首次记录了物种分布,通过比较历史物种分布和当今分布提供了宝贵的见解。

例如,约瑟夫·格林内尔(Joseph Grinnell)在加利福尼亚州的1900早期进行的广泛的实地调查,导致了对鸟类范围如何转移的研究 海拔。 在世界各地的山上,有 压倒性的证据 当气候变暖时,所有的生物形式,如哺乳动物,鸟类,蝴蝶和树木,都会向较冷的海拔上升。

这如何溢出人性

那么从气候问题上可以吸取哪些教训,为什么要关心呢?

这个全球性的反应发生在工业化前的时代,温度只有1摄氏度。 然而,最明智的预测显示,除非温室气体排放量迅速下降,否则至少在下一个2至3年间将增加高达50-100摄氏度。

所有这些都给人类带来了巨大的麻烦,因为现在有证据表明,我们所依赖的诸如农作物,牲畜,木材和渔业等资源也出现了与自然相同的破坏。 这是因为人类赖以生存的这些系统是由统治自然界的相同的生态原则所支配的。

例子包括减少 作物和水果产量,增加消费 农作物和木材受害虫 并转向 渔业分布。 其他潜在的结果包括植物 - 传粉者网络的衰退 授粉服务 从蜜蜂。

对我们健康的进一步影响可能源于珊瑚礁和红树林等自然系统的下降,这些自然系统为风暴潮提供天然防御,扩大或新增疾病媒介以及重新分配合适的农田。 所有这些意味着人类越来越难以预测的未来。

这项研究有很强的意义 全球气候变化协议,目的是保持1.5C的总体变暖。 如果人类想要我们的自然系统继续提供我们依赖的自然服务,现在不是像美国这样的国家 脱离全球气候变化的承诺。 事实上,如果这项研究告诉我们任何事情,所有国家都有必要加紧努力。

人类需要做自然界正在做的事情:认识到变化正在发生,并以限制严重的长期后果的方式来调整我们的行为。

谈话

关于作者

Brett Scheffers,助理教授, 佛罗里达大学 和James Watson,副教授, 昆士兰大学

这篇文章最初发表于 谈话。 阅读 原创文章.


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