在 1993 年的賣座電影《侏羅紀公園》中,傑夫·高布倫飾演的一位油嘴滑舌的科學家打趣說“生命會找到出路”。 對於真正的生物學家來說,氣候變化就像一場大規模的、無計劃的實驗,對於某些物種來說,這場實驗可能過於迅速和怪異,以至於它們無法生存。
一些動物已經身處其中。隨著北極冰架融化,北極熊正在襲擊海鳥巢來維持生存。由於永久凍土融化,遷徙的鵝正在探索有價值但以前看不見的土地。
但研究人員表示,這些適應嘗試是否會成功仍然是一個大問題。隨著氣溫升高,全新的環境正在形成,以通常意想不到的方式改變著物種彼此之間以及它們與周圍環境的相互作用。
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美國地質調查局國家氣候變化和野生動物科學中心負責人小 T·道格拉斯·比爾德表示:“我們很可能會看到與現在不同的棲息地形成。我們不瞭解的是這些新的群落將如何組裝起來。所以如果你得到一種全新的植物群,一種前所未有的全新型別的森林……那麼哪些物種能夠繁榮,哪些物種會掙扎,這是非常未知的。”
北極熊從捕食海豹轉向捕食鳥蛋
環境變化最快的地區之一是極地北部,那裡的棲息地升溫速度快於地球其他地區。頂級掠食者北極熊的行為變化正在對其他物種產生重大影響。
隨著加拿大北極地區的冰面緩慢而穩定地減少,北極熊越來越難以走到冰凍的海洋上捕食海豹,這是它們最喜歡的冬季食物來源。
阿爾伯塔大學生物科學系北極熊專家安德魯·德羅徹在一封電子郵件中表示:“對於大多數熊來說,它們 95% 以上的能量需求都由環斑海豹和須海豹滿足。” 根據德羅徹的說法,曾經大部分時間都在冰上度過的數百隻熊現在在夏季被限制在陸地上,迫使它們尋找新的食物來源。
本週發表的一項研究發現,熊越來越多地轉向鳥蛋,作為最後的努力來增肥。研究人員得出結論,自 20 世紀 80 年代以來,在魁北克北部對兩種不同鳥類物種的鳥巢進行熊襲擊的事件增加了七倍。
該研究的主要作者、渥太華卡爾頓大學的博士候選人薩姆·艾弗森說,與該地區常見的捕食者狐狸不同,北極熊會游泳到棲息著大量築巢鳥類的島嶼,然後大搖大擺地走過去吃掉大量的鳥蛋。
艾弗森說:“當熊來的時候,我們通常看到鳥類群落的繁殖完全失敗。冰少了,熊來訪的頻率增加是一個日益嚴重的問題。”
艾弗森懷疑熊飲食的這種轉變不會威脅他研究的物種滅絕——其他鳥類群落存在於緬因州和歐洲——但他確實預計當地的種群數量會大幅下降。 他說,然而,棲息地更有限的物種,如一些海鳥,可能就沒有那麼幸運了。
更不幸的是北極熊,因為鳥蛋不太可能彌補該物種無法獲得海豹的問題。
德羅徹說:“我們的能量模型表明,鳥類無法對北極熊種群做出有意義的貢獻。對於單個熊來說,能量回報可能是有意義的,但你不能用鳥蛋餵養 [超過] 2,000 只熊。”
鵝有了新家,但能住多久?
但隨著氣候的變化,至少目前有一些贏家。在阿拉斯加北部地區,氣候變化新創造的棲息地正在推動遷徙的鵝之間的一場“搶椅子”遊戲。
可能是氣溫上升、風暴潮更加強大、海平面上升和地面沉降的綜合作用,改變了阿拉斯加北極沿海平原的部分地區。靠近海岸的永久凍土融化,讓位於短葉、耐鹽植物物種的擴張。它們正在形成鹽沼,更像是高爾夫球場,而不是北極苔原——這種棲息地恰好非常適合黑雁。
黑雁在七月中旬遷徙到該地區換羽,在此期間它們大約有三個星期無法飛行。在 20 世紀 70 年代,這些鵝中的大部分——接近 70%——會安頓在阿拉斯加巴羅附近的泰舍克普克湖附近,那裡有充足的食物和游泳以求安全的地方。然後,只有大約 30% 的鵝在這段時間裡在海岸附近度過。
但今天,數字已經發生了變化:大約 70% 的黑雁現在沿著海岸換羽,因為它們發現了博福特海沿岸最近擴張的新豐富食物來源。
美國地質調查局位於阿拉斯加州安克雷奇的研究野生動物生物學家保羅·弗林特說:“沒有證據表明這些鳥類在內陸湖泊上遇到困難,只是海岸可能更好。你走到那裡就會意識到,天哪,那裡有很多好食物。”弗林特曾撰寫過三篇關於鵝的研究報告。
弗林特說,但是海平面上升和風暴潮,正是幫助建立這種新棲息地的力量,可能會在未來幾年內摧毀它。
弗林特說:“這有點像一場軍備競賽。我們沒有足夠的資料,沒有足夠的時間序列來了解哪個過程會勝出——[肥沃的鹽沼]會繼續向內陸推進,還是海岸侵蝕會接管並將其全部抹去?”
以苔蘚為食的鼠兔有多少希望?
美國地質調查局生態學家埃裡克·比弗說,由於氣候變化正在刺激如此快速而複雜的轉變,研究人員必須瞭解動物對氣候變化反應的原因和方式。
比弗說:“氣候是一個在空間和時間上都很複雜的現象。科學家真正有責任嘗試瞭解氣候如何影響物種、群落和生態系統的機制,因為如果我們不瞭解物種如何以及為何受到影響,我們就不知道該如何處理氣候[適應]管理或保護。”
出於這個原因,比弗已經研究美洲鼠兔的棲息地和行為超過二十年了。 今天,不確定性籠罩著這些生活在美國西部山區涼爽、高海拔棲息地的小型哺乳動物的命運。 2003 年的一項研究發現,歷史上位於大盆地的 25 個鼠兔種群中有 6 個已經消失。 在 2003 年至 2008 年間,早期研究的主要作者比弗返回後發現,又有 4 個種群滅絕了。
但科學家最近發現,俄勒岡州和華盛頓州哥倫比亞河峽谷的一個鼠兔種群在比其他種群更熱的天氣和更低的海拔高度下倖存下來。他們認為,鼠兔是透過吃苔蘚來應對的,苔蘚全年都在生長,不需要鼠兔離開涼爽、安全的岩石滑坡。
研究人員感到驚訝,因為苔蘚遠非理想的食物來源:“很少有哺乳動物能夠吃苔蘚,”猶他大學的生物學家、該研究的主要作者約翰娜·瓦納說。“它基本上相當於吃麥片盒子的營養價值。”
瓦納和她的同事發現,鼠兔透過兩次吃苔蘚來補償——先吃新鮮的,然後再吃糞便。 瓦納說,需要明確的是,氣候變化並沒有驅使鼠兔吃更多的自己的糞便——這是一種常見的行為,而且這個種群可能早在化石燃料時代之前就已經這樣做了。
但是,這種明顯的靈活效能給鼠兔的未來帶來多少希望呢? 與黑雁和北極熊一樣,也許還不夠。
瓦納說:“我認為我們可以從我的研究中得出結論,即它們在能夠吃什麼方面似乎具有很強的適應能力。這是否對正在消亡的鼠兔種群意味著什麼,目前尚無定論。”
充其量,科學家們可以說,物種對氣候變化的反應將是細緻入微的,但學習如何在氣候變化面前管理不可預測的動物變化是一項艱鉅的任務。 數百萬年來,物種一直遭受極端天氣和氣候變化的侵襲,但今天全球變暖的快速到來是一種新現象——而且很可能是一個巨大的挑戰。 最近的一項研究預測,到 2080 年代,大約三分之一的動物可能會失去超過一半的現有活動範圍(氣候導報,2013 年 5 月 13 日)。
美國地質調查局的比爾德說:“毫無疑問,肯定會有贏家和輸家。坐在這裡試圖預知誰是贏家,誰是輸家並不是一件容易的事。”
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