在 1993 年的卖座电影《侏罗纪公园》中,杰夫·高布伦饰演的一位油嘴滑舌的科学家打趣说“生命会找到出路”。 对于真正的生物学家来说,气候变化就像一场大规模的、无计划的实验,对于某些物种来说,这场实验可能过于迅速和怪异,以至于它们无法生存。
一些动物已经身处其中。随着北极冰架融化,北极熊正在袭击海鸟巢来维持生存。由于永久冻土融化,迁徙的鹅正在探索有价值但以前看不见的土地。
但研究人员表示,这些适应尝试是否会成功仍然是一个大问题。随着气温升高,全新的环境正在形成,以通常意想不到的方式改变着物种彼此之间以及它们与周围环境的相互作用。
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美国地质调查局国家气候变化和野生动物科学中心负责人小 T·道格拉斯·比尔德表示:“我们很可能会看到与现在不同的栖息地形成。我们不了解的是这些新的群落将如何组装起来。所以如果你得到一种全新的植物群,一种前所未有的全新类型的森林……那么哪些物种能够繁荣,哪些物种会挣扎,这是非常未知的。”
北极熊从捕食海豹转向捕食鸟蛋
环境变化最快的地区之一是极地北部,那里的栖息地升温速度快于地球其他地区。顶级掠食者北极熊的行为变化正在对其他物种产生重大影响。
随着加拿大北极地区的冰面缓慢而稳定地减少,北极熊越来越难以走到冰冻的海洋上捕食海豹,这是它们最喜欢的冬季食物来源。
阿尔伯塔大学生物科学系北极熊专家安德鲁·德罗彻在一封电子邮件中表示:“对于大多数熊来说,它们 95% 以上的能量需求都由环斑海豹和须海豹满足。” 根据德罗彻的说法,曾经大部分时间都在冰上度过的数百只熊现在在夏季被限制在陆地上,迫使它们寻找新的食物来源。
本周发表的一项研究发现,熊越来越多地转向鸟蛋,作为最后的努力来增肥。研究人员得出结论,自 20 世纪 80 年代以来,在魁北克北部对两种不同鸟类物种的鸟巢进行熊袭击的事件增加了七倍。
该研究的主要作者、渥太华卡尔顿大学的博士候选人萨姆·艾弗森说,与该地区常见的捕食者狐狸不同,北极熊会游泳到栖息着大量筑巢鸟类的岛屿,然后大摇大摆地走过去吃掉大量的鸟蛋。
艾弗森说:“当熊来的时候,我们通常看到鸟类群落的繁殖完全失败。冰少了,熊来访的频率增加是一个日益严重的问题。”
艾弗森怀疑熊饮食的这种转变不会威胁他研究的物种灭绝——其他鸟类群落存在于缅因州和欧洲——但他确实预计当地的种群数量会大幅下降。 他说,然而,栖息地更有限的物种,如一些海鸟,可能就没有那么幸运了。
更不幸的是北极熊,因为鸟蛋不太可能弥补该物种无法获得海豹的问题。
德罗彻说:“我们的能量模型表明,鸟类无法对北极熊种群做出有意义的贡献。对于单个熊来说,能量回报可能是有意义的,但你不能用鸟蛋喂养 [超过] 2,000 只熊。”
鹅有了新家,但能住多久?
但随着气候的变化,至少目前有一些赢家。在阿拉斯加北部地区,气候变化新创造的栖息地正在推动迁徙的鹅之间的一场“抢椅子”游戏。
可能是气温上升、风暴潮更加强大、海平面上升和地面沉降的综合作用,改变了阿拉斯加北极沿海平原的部分地区。靠近海岸的永久冻土融化,让位于短叶、耐盐植物物种的扩张。它们正在形成盐沼,更像是高尔夫球场,而不是北极苔原——这种栖息地恰好非常适合黑雁。
黑雁在七月中旬迁徙到该地区换羽,在此期间它们大约有三个星期无法飞行。在 20 世纪 70 年代,这些鹅中的大部分——接近 70%——会安顿在阿拉斯加巴罗附近的泰舍克普克湖附近,那里有充足的食物和游泳以求安全的地方。然后,只有大约 30% 的鹅在这段时间里在海岸附近度过。
但今天,数字已经发生了变化:大约 70% 的黑雁现在沿着海岸换羽,因为它们发现了博福特海沿岸最近扩张的新丰富食物来源。
美国地质调查局位于阿拉斯加州安克雷奇的研究野生动物生物学家保罗·弗林特说:“没有证据表明这些鸟类在内陆湖泊上遇到困难,只是海岸可能更好。你走到那里就会意识到,天哪,那里有很多好食物。”弗林特曾撰写过三篇关于鹅的研究报告。
弗林特说,但是海平面上升和风暴潮,正是帮助建立这种新栖息地的力量,可能会在未来几年内摧毁它。
弗林特说:“这有点像一场军备竞赛。我们没有足够的数据,没有足够的时间序列来了解哪个过程会胜出——[肥沃的盐沼]会继续向内陆推进,还是海岸侵蚀会接管并将其全部抹去?”
以苔藓为食的鼠兔有多少希望?
美国地质调查局生态学家埃里克·比弗说,由于气候变化正在刺激如此快速而复杂的转变,研究人员必须了解动物对气候变化反应的原因和方式。
比弗说:“气候是一个在空间和时间上都很复杂的现象。科学家真正有责任尝试了解气候如何影响物种、群落和生态系统的机制,因为如果我们不了解物种如何以及为何受到影响,我们就不知道该如何处理气候[适应]管理或保护。”
出于这个原因,比弗已经研究美洲鼠兔的栖息地和行为超过二十年了。 今天,不确定性笼罩着这些生活在美国西部山区凉爽、高海拔栖息地的小型哺乳动物的命运。 2003 年的一项研究发现,历史上位于大盆地的 25 个鼠兔种群中有 6 个已经消失。 在 2003 年至 2008 年间,早期研究的主要作者比弗返回后发现,又有 4 个种群灭绝了。
但科学家最近发现,俄勒冈州和华盛顿州哥伦比亚河峡谷的一个鼠兔种群在比其他种群更热的天气和更低的海拔高度下幸存下来。他们认为,鼠兔是通过吃苔藓来应对的,苔藓全年都在生长,不需要鼠兔离开凉爽、安全的岩石滑坡。
研究人员感到惊讶,因为苔藓远非理想的食物来源:“很少有哺乳动物能够吃苔藓,”犹他大学的生物学家、该研究的主要作者约翰娜·瓦纳说。“它基本上相当于吃麦片盒子的营养价值。”
瓦纳和她的同事发现,鼠兔通过两次吃苔藓来补偿——先吃新鲜的,然后再吃粪便。 瓦纳说,需要明确的是,气候变化并没有驱使鼠兔吃更多的自己的粪便——这是一种常见的行为,而且这个种群可能早在化石燃料时代之前就已经这样做了。
但是,这种明显的灵活性能给鼠兔的未来带来多少希望呢? 与黑雁和北极熊一样,也许还不够。
瓦纳说:“我认为我们可以从我的研究中得出结论,即它们在能够吃什么方面似乎具有很强的适应能力。这是否对正在消亡的鼠兔种群意味着什么,目前尚无定论。”
充其量,科学家们可以说,物种对气候变化的反应将是细致入微的,但学习如何在气候变化面前管理不可预测的动物变化是一项艰巨的任务。 数百万年来,物种一直遭受极端天气和气候变化的侵袭,但今天全球变暖的快速到来是一种新现象——而且很可能是一个巨大的挑战。 最近的一项研究预测,到 2080 年代,大约三分之一的动物可能会失去超过一半的现有活动范围(气候导报,2013 年 5 月 13 日)。
美国地质调查局的比尔德说:“毫无疑问,肯定会有赢家和输家。坐在这里试图预知谁是赢家,谁是输家并不是一件容易的事。”
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