Górskie gatunki nie nadążają za zmianami klimatu

Coraz szybsze ocieplenie klimatu sprawia, że górskie gatunki nie nadążają za zmianami temperatur. Dotychczas naukowcy skupiali się na obliczaniu prędkości klimatycznej izoterm, czyli linii jednakowych temperatur oraz gatunków, wyłącznie na nizinach. Tym razem postanowili zbadać te w górach.

Czy gatunki górskie lepiej śledzą przemieszczanie się izoterm?

Międzynarodowy zespół naukowców po raz pierwszy podjął się tego zadania w celu identyfikacji przemieszczania się gatunków oraz izoterm w górach wzdłuż gradientów wysokości, a więc w pozycji pionowej. Swoje uwagi zamieścił na łamach Nature.

Izotermy są to linie na mapie lub wykresie powierzchni Ziemi, łączące punkty o tej samej temperaturze lub o tej samej średniej temperaturze. Poruszają się wzdłuż równoleżników. W przeciwieństwie do nizin, w górach izotermy są położone bliżej siebie.

Także prędkości klimatyczne są mniejsze w rejonach górskich niż na obszarach nizinnych. Czym właściwie jest prędkość klimatyczna? Opisuje ona prędkość i kierunek, w jakim gatunek musiałby się poruszać, aby pozostać w swojej niszy klimatycznej. Czyli w warunkach, które pozwalają danemu gatunkowi funkcjonować.

Wiele rejonów górskich nie ma dobrego monitoringu

Regiony górskie stanowią 25 proc. powierzchni lądowej Ziemi i mają bogatą bioróżnorodność. W pasmach górskich można spotkać wiele interesujących gatunków endemicznych, charakterystycznych dla świata flory i fauny. Można też znaleźć gatunki nizinne, dla których w obliczu antropogenicznych zmian klimatycznych, te pasma stanowią unikatowe ostoje.

Na Ziemi jest wiele rejonów górskich niezbyt dokładnie monitorowanych pod względem stopnia różnorodności biologicznej. W ostatnich latach liczne badania wykazały bardzo pilną potrzebę zamieszczenia w górach stacji meteorologicznych. Wszystko po to, żeby dokładniej śledzić przebieg prędkości klimatycznych – zarówno pod względem wzrostu temperatury, jak i migracji górskich gatunków w stronę szczytów.

Sheng-Feng Shen z Centrum Badań nad Różnorodnością Biologiczną Academia Sinica na Tajwanie podkreślił, że w górach wpływ na prędkość klimatyczną mają dwa czynniki:

• stopień ocieplenia powierzchni (tempo ocieplenia powierzchni od 1971 r. do 2020 r.),
• wilgotność.

Oczywiście mają one miejsce przy jednoczesnym uwzględnieniu nauk o atmosferze, w tym praw termodynamiki, które w pracy badawczej, kierowanej przez Shena, znalazły szerokie zastosowanie w celu dokładniejszego prześledzenia prędkości klimatycznych w górach.

W górskich regionach na różnych wysokościach są widoczne luki. W wielu instrumentalnych pomiarach temperatury i wilgotności są obecnie zastępowane przez modele klimatyczne. Jednak symulacje komputerowe nie zawsze wykazują precyzyjną dokładność w oszacowaniu pomiarów wspomnianych parametrów meteorologicznych. – Brak danych meteorologicznych z obserwacji gór jest zarówno najcenniejszym, jak i największym wyzwaniem naszego badania – powiedział Chen. Badacz zauważył, że zastosowanie modeli w dużej mierze zależy od rodzaju metody badawczej.

17 regionów górskich pokazuje, że gatunki nie nadążają za zmianami klimatu

Celem badań naukowców było zbadanie 17 regionów górskich na Ziemi. A konkretnie tych najbardziej wrażliwych pod względem zmian klimatu. Były to: region Alaska–Jukon, zachodnia część Ameryki i Meksyk, Appalachy, wyżyny brazylijskie, Grenlandia, Skandynawia, basen Morza Śródziemnego, południowa Afryka, Ural, region Iran – Pakistan, góry Putorana w północnej Syberii, Mongolia, północna Sumatra, góry Kodar, Jakucja, północno-wschodnia Azja i Kamczatka

Ching Chen, współautorka badania i profesor nadzwyczajna na Narodowym Uniwersytecie Cheng Kung, zwróciła uwagę, że w wyżej wymienionych regionach zachodzi wyraźne opóźnienie w prędkości migracji gatunków górskich.

– Nawet w regionach innych niż 17 zidentyfikowanych obszarach górskich gatunki mogą w dalszym ciągu być narażone na ryzyko, że nie nadążą za prędkością klimatu. To sprawia, że konieczne jest szybkie utworzenie sieci monitorowania – stwierdziła I-Ching Chen.

Dr Wei-Ping Chan, główny autor badania z Rowland Institute na Uniwersytecie Harvarda, także zwrócił uwagę, że w rejonach górskich z wilgotnym klimatem wprawdzie temperatura tak szybko nie wzrasta, ale prędkość klimatyczna jest duża.

– Górzyste regiony Tajwanu, podobnie jak Japonia, są bardziej dotknięte dużymi prędkościami wywołanymi wilgocią niż regiony kontynentalne. Nasze badanie sugeruje, że uwzględnienie wilgotności ma kluczowe znaczenie dla pełnego zrozumienia zmienności izotermicznych zmian temperatury na obszarach górskich na całym świecie – powiedział Chan.

Najbardziej zagrożone rejony górskie

Ponieważ ocieplenie klimatu systematycznie rośnie, w wielu regionach jest ono znacznie silniejsze niż wynosi średnia temperatura Ziemi.

Rejony górskie są mocno wrażliwe na silne wahania temperatury oraz opadów. Naukowcy do szczególnie zagrożonych gór świata, pod względem występowania gwałtownie dużych prędkości klimatycznych, zaliczyli następujące góry:

• w regionie Iranu i Pakistanu,
• w Azji Północno-Wschodniej,
• na wyżynach brazylijskich,
• w Ameryce Zachodniej i Meksyku,
• w basenie Morza Śródziemnego.

Gorzej na półkuli północnej

Badacze zaobserwowali, że wyspy górskie na półkuli północnej są jeszcze bardziej zagrożone skutkami zmiany klimatu niż góry na kontynencie. Jest to w szczególności groźne dla gatunków endemicznych, powszechnych na wyspach. Średnia prędkość pionowa przesunięcia izoterm została stwierdzona na wszystkich głównych kontynentach półkuli północnej. Wyniosła ona 6,29 ± 2,61 m w ciągu roku.

Natomiast wyspy górskie na półkuli południowej obecnie nie wykazują aż tak dużych prędkości pionowych przesunięć izoterm. Naukowcy odkryli, że gatunki wydają się śledzić zmiany klimatyczne tylko przy niższych prędkościach wzdłuż gradientów wysokości. I to niezależnie od grupy taksonomicznej. Dlatego też większe prędkości klimatyczne są bardzo groźne dla przetrwania wielu gatunków zajmujących siedliska i nisze ekologiczne w górach.

Wnioski z badań są takie, że gatunki nie nadążają za zmianami klimatycznymi. Nie są w stanie dopasować się do dużych prędkości, z jakimi izotermy poruszają się wzdłuż poszczególnych gradientów wysokości.

Bogactwo górskiej różnorodności biologicznej jest zagrożone

Wiele pasm górskich znajduje się w obszarach, które charakteryzują się szczególnie największą różnorodnością biologiczną. Są to:

• Południowo-Wschodnia Azja,
• Irano-Anatolia,
• Afryka Południowa,
• Basen Morza Śródziemnego,
• Las Atlantycki,
• Mezoameryka,
• Kalifornijska Prowincja Florystyczna
• Japonia

Dlatego też konieczne jest wdrożenie odpowiednich strategii adaptacyjnych w celu ochrony fauny i flory górskiej. Dotychczasowe zastosowanie modeli termodynamicznych nie rozwiąże do końca problemu dokładnej identyfikacji prędkości klimatycznych w górach. Konieczne jest zakładanie sieci stacji meteorologicznych w górach wzdłuż gradientów wysokości.

Naukowcy napisali: – Z tego powodu utworzenie stacji pogodowych monitorujących również rozkład opadów wzdłuż zboczy górskich pozostaje kluczem do oceny wielkoskalowych skutków zmian opadów na organizmy górskie.

• Czytaj także: Profesor Skubała: „różnorodność biologiczna jest naturalną szczepionką”

–

Zdjęcie tytułowe: Margaret Wiktor/Shutterstock