El cambio climático plantea desafíos a las plantas y los animales[

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El cambio climático plantea desafíos a las plantas y los animales[

La zarigüeya pigmea de montaña. cómo el cambio climático afecta a las plantas animales[

En Australia, los inviernos más cálidos están obligando a las zarigüeyas pigmeas de montaña a salir de la hibernación antes que su presa. Foto: Phil Spark[

En las Montañas Rocosas, el cambio climático ha elevado las temperaturas de verano de 0.72˚ F cada década en los últimos 30 años, mientras que las nieves se están derritiendo de tres a cinco días antes en primavera. Los flores silvestres florecen varios días antes, y la floración máxima también ocurre antes. Nadie sabe lo que esto podría significar para los polinizadores. En Australia, los inviernos más cálidos están obligando a las zarigüeyas pigmeas de montaña a salir de la hibernación antes que su presa, la polilla del bogong, por lo que muchos mueren de hambre. En Europa, los corzos, cuya fertilidad se desencadena por la duración de los días, dan a luz después de las primeras flores, que florecen antes que en el pasado. El desajuste de 36 días entre los tiempos de parto y la disponibilidad de alimentos está dando como resultado una disminución en la aptitud de la población de ciervos.[

Según un estudio, la primavera, el verano, el otoño y el invierno en las zonas templadas llegan en promedio 1,7 días antes que antes de 1950. La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Informa que las temperaturas promedio en los EE. UU. Han aumentado 0.14˚F por década, y en todo el mundo, la década de 2001 a 2010 fue la más cálida registrada desde que comenzaron las mediciones. El clima cambiante con su clima más extremo ya está afectando a muchas especies de plantas y animales e interrumpiendo el funcionamiento del ecosistema.[

El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático estima que del 20 al 30 por ciento de las plantas y animales evaluados podrían estar en riesgo de extinción si las temperaturas globales promedio alcanzan los niveles proyectados para 2100. La evolución tendría que ocurrir 10,000 veces más rápido de lo que suele ocurrir para que la mayoría de las especies se adapten y eviten la extinción.[

Un estudio de 2011 encontró que en respuesta al calentamiento de las temperaturas, las especies se están moviendo a elevaciones más altas a una tasa promedio de 36 pies por década y a latitudes más altas de aproximadamente 10 millas por década, aunque las especies individuales varían en sus tasas.[

Aves migratorias. Foto: Diane Constable[

Aves migratorias. Foto: Diane Constable[

La Federación Nacional de Vida Silvestre informa que 177 de 305 especies de aves de América del Norte cambiaron su rango más al norte en 35 millas en los últimos 40 años; y durante el siglo pasado, 14 especies de pequeños mamíferos ampliaron su rango 1,640 pies más en la región de Sierra Nevada. Pero muchos científicos dicen que el cambio climático está ocurriendo demasiado rápido para que la mayoría de las especies lo superen. E incluso si algunas especies pueden migrar hacia el norte o hacia arriba, podrían ingresar al territorio donde hay una mayor competencia por los alimentos o interacciones sin precedentes con especies que nunca antes habían encontrado. Los que ya están en sus límites del norte no tienen lugar a donde ir. Por ejemplo, a medida que los bosques se mueven hacia el norte hacia la tundra, muchas criaturas árticas como el caribú, el zorro ártico y la lechuza nevada están perdiendo su hábitat. Es posible que otras especies no puedan migrar debido a obstrucciones geográficas o barreras artificiales como ciudades o carreteras.[

Además de conducir especies a regiones más frías, las temperaturas más cálidas afectan el momento de los eventos estacionales del ciclo de vida de plantas y animales, como el apareamiento, la floración o la migración. Una población de salmón rosado en Auke Creek, Alaska, y salmón rojo en el río Columbia están migrando a desovar antes que hace 40 años en respuesta a las temperaturas más cálidas del agua. Las condiciones cambiantes pueden conducir a desajustes de los eventos del ciclo de vida, lo que dificulta el crecimiento o la supervivencia cuando nacen bebés o los animales migratorios llegan antes o después de que sus alimentos estén disponibles. En un parque holandés, cuando llega la primavera antes, las orugas aparecen antes, pero sus depredadores, las grandes tetas, no siempre ponen sus huevos antes, por lo que la población de aves está disminuyendo.[

Sin embargo, las plagas y los patógenos se benefician de temperaturas más cálidas, que les permiten expandir su territorio y sobrevivir durante el invierno; sus poblaciones están en aumento.[

Daño del escarabajo del pino. Foto: Bchernicoff[

Daño del escarabajo del pino. Foto: Bchernicoff[

De 1997 a 2010, los escarabajos de los pinos de montaña destruyeron árboles en 26.8 millones de acres en el oeste americano. Los inviernos más cálidos han ayudado a un parásito de ostras a extender su rango desde la bahía de Chesapeake al norte hasta Maine, con el potencial de causar grandes muertes de ostras. Los Aedes aegypti El mosquito que transporta dengue y fiebre amarilla y que generalmente se encuentra en Texas o el sureste de los Estados Unidos apareció tan al norte como San Francisco en 2013.[

Con menos nevadas de invierno para aislar el suelo y mantenerlo caliente, los suelos congelados resultan en más muerte de la raíz y escorrentía de nutrientes, lo que puede producir floraciones de algas y zonas muertas donde nada puede sobrevivir. La disminución de la capa de nieve en las montañas puede crear un mayor riesgo de inundaciones de invierno y primavera, y significa que habrá menos escorrentía de deshielo para los arroyos frescos en verano y otoño. Los cambios en el flujo y la temperatura de la corriente pueden dañar el hábitat y estresar a los peces y la vida silvestre, interrumpiendo sus eventos del ciclo de vida. Y a medida que los ríos y arroyos se calientan, los peces de aguas cálidas están desplazando a los peces de aguas frías fuera de su hábitat.[

Blanqueo de coral. Foto: Elapied[

Blanqueo de coral. Foto: Elapied[

Los océanos en calentamiento se vuelven cada vez más acidificados, estresan los corales y causan blanqueamiento y muertes. Las aguas más cálidas también causan la rápida fusión del hielo marino del Ártico, que tiene ramificaciones a lo largo de la cadena alimentaria: la disminución del hielo marino resulta en la pérdida de algas de hielo, que son consumidas por el zooplancton. El bacalao ártico, que se alimenta de zooplancton, es la presa de las focas, que a su vez son el alimento principal de los osos polares.[

El calentamiento global también está intensificando las precipitaciones, inundaciones, huracanes y sequías. Los cambios en los patrones de precipitación pueden afectar el crecimiento de las plantas, la cantidad de humedad en los suelos, la escorrentía de nutrientes, la retención de agua y la prevalencia de insectos. En California, las condiciones más secas han significado menos alimento para las ovejas borrego cimarrón del desierto. La desecación de estanques en el Parque Nacional de Yellowstone ha llevado a la disminución de cuatro especies de anfibios. Y en el desierto de Sonoran en el suroeste, algunas especies de aves dejan de reproducirse por completo durante condiciones de sequía extrema.[

En los últimos 50 años, el Ártico se ha calentado dos o tres veces más rápido que el resto del planeta. La tundra es una extensión sin árboles con un crecimiento bajo donde el subsuelo está permanentemente congelado. Sin embargo, debido al calentamiento global, aparecen cada vez más arbustos caducifolios leñosos. Natalie Boelman, profesora asistente de investigación en el Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty, está estudiando los impactos de las condiciones cambiantes aquí en algunos de los millones de pájaros cantores de todo el mundo que migran al Ártico en primavera y verano para reproducirse debido a las abundantes fuentes de alimentos. y menos depredadores y parásitos.[

Boelman y su equipo en el Ártico.[

Boelman y su equipo en el Ártico.[

El creciente arbusto del Ártico significa que el hábitat y el suministro de alimentos están cambiando. Las espuelas largas de Laponia que Boelman y su equipo están estudiando prefieren anidar en la tundra abierta, mientras que los gorriones de corona blanca de Gambel favorecen los arbustos. En la tundra abierta, prevalecen las arañas, los escarabajos y más insectos depredadores. Las áreas de arbustos tienen muchos tipos de moscas y saltamontes, por lo que todas las aves comen más moscas, que es su fuente de alimento preferida.[

Laponia longspur. Foto: OmarRunolfsson[

Laponia longspur. Foto: OmarRunolfsson[

En relación con hace 30 años, el límite de alcance de los gorriones se ha movido hacia el norte por docenas de millas, rastreando los arbustos que les gusta anidar mientras los arbustos se mueven hacia el norte. “Debido a los cambios en la disponibilidad de alimentos y las condiciones ambientales, las aves en el rango norte están más estresadas”, dijo Boelman. “Pero lo están haciendo hasta ahora”. Mirando hacia el futuro, Boelman predice que habrá un aumento en el hábitat del gorrión y una disminución en el hábitat de larga duración. “Parece claro que los nidos de arbustos estarán felices, pero los nidos abiertos tendrán más dificultades”. … Tal vez las espuelas largas puedan moverse más al norte, pero es un área muy anegada, por lo que pueden estar sin suerte a menos que puedan adaptarse a estos hábitats arbustivos “[

El equipo de Boelman también está investigando los impactos de cambiar la estacionalidad. Las aves, que migran en función de las señales de duración no afectadas por el cambio climático, probablemente continuarán llegando al Ártico a la misma hora cada año. Su reproducción está programada para encajar con la disponibilidad de insectos, de modo que cuando nacen los polluelos, hay mucha comida. Ahora que la primavera comienza antes, el otoño llega más tarde y resulta una temporada de crecimiento más larga, Boelman está investigando si los polluelos eclosionarán después del período de mayor disponibilidad de insectos y, por lo tanto, tendrán más dificultades para sobrevivir.[

El Ártico generalmente tiene condiciones climáticas de primavera muy impredecibles, con grandes cambios entre años. Al final resultó que, la temporada de crecimiento comenzó 12 días tarde en 2013. Las aves también aparecieron más tarde, tuvieron a sus bebés más tarde, encontraron suficientes insectos para comer y se enfrentaron bien con el deshielo retrasado. Los retrasos no tuvieron un efecto significativo en su reproducción. Boelman explicó. “Los animales que viven y migran allí están bien adaptados a grandes oscilaciones y extremos. Quizás reaccionen menos al cambio climático porque ya están bien adaptados. Estamos analizando si estamos comenzando a exceder el rango de condiciones que pueden hacer frente “[

Mientras que los organismos eso adaptar evolucionar a través de la selección natural durante muchas generaciones, algunos organismos individuales pueden cambiar sus características (desarrollo, comportamiento y físico) durante su vida útil en respuesta al medio ambiente plasticidad fenotípicaLa plasticidad permite a los organismos con genes idénticos exhibir diferentes rasgos en reacción a las condiciones climáticas al alterar la expresión génica. Por ejemplo, los rasgos de una planta de mostaza silvestre de las Montañas Rocosas normalmente varían según si está creciendo a baja altura con un clima cálido y seco o en elevaciones más altas en condiciones frías y húmedas. Los investigadores descubrieron que cuando simulaban el cambio climático al reducir la capa de nieve a una elevación intermedia, las plantas florecieron antes y adquirieron la apariencia de las plantas de menor elevación.[

Tener plasticidad fenotípica podría permitir que algunas especies permanezcan en su lugar y dar a otros tiempo para migrar y adaptarse. Tener más plasticidad también podría ayudar a algunas especies que migran a nuevas áreas a adaptarse mejor a condiciones desconocidas. El plástico de una especie también puede evolucionar potencialmente con el tiempo, ya que las especies con genes que permiten la plasticidad podrían sobrevivir mejor en las condiciones climáticas cambiantes. Sin embargo, también es posible que el cambio climático pueda hacer que algunos organismos cambien de una manera que los haga menos capaces de adaptarse.[

Factores distintos de la plasticidad también afectan qué tan bien una especie puede adaptarse al cambio climático. Cuanto más corto sea el tiempo de generación (el tiempo que tarda una especie en pasar de una generación a otra), más rápida será la tasa evolutiva. El tamaño de una población en particular, la cantidad de variabilidad genética que tiene y la aptitud de sus individuos también son variables importantes. La adaptación podría mantener el ritmo del cambio climático en situaciones donde hay menos trastornos ambientales, una población de buen tamaño con variación genética, tiempos de generación cortos e individuos en forma.[

El puesto de damas Quino[

El puesto de damas Quino[

Por ejemplo, se pensaba que la mariposa Quino checkerspot, una vez común en el sur de California, estaba en riesgo de extinción debido al cambio climático y la pérdida de hábitat. Para sorpresa de los científicos, se adaptó cambiando su rango a un terreno más alto y encontrando una planta completamente nueva en la que poner sus huevos.[

Algunos corales en Samoa también han mostrado una resistencia inesperada en respuesta a las temperaturas más altas del agua. Los científicos creen que la selección natural puede haber favorecido a los corales más tolerantes al calor, permitiéndoles sobrevivir y producir más descendientes.[

Si bien existen numerosos ejemplos de resistencia de la naturaleza, hoy en día las especies también enfrentan el estrés inducido por el hombre de la contaminación, las especies invasoras y la fragmentación o degradación del hábitat, que pueden disminuir o aislar las poblaciones e inhibir la migración, todo lo cual dificulta la adaptación.[

Los organismos que no tienen la plasticidad fenotípica o la variación genética que les permiten adaptarse a las condiciones cambiantes pueden enfrentar la extinción. Por ejemplo, el pájaro carpintero de gallos rojos en peligro de extinción, que depende de los bosques de pinos de hoja larga en el sureste de los EE. UU., No ha cambiado su alcance hacia el norte en absoluto. A medida que cambia su hábitat, los científicos no saben si el pájaro sobrevivirá.[

Polarbearswimming[

Los osos polares están en riesgo debido a sus largos tiempos de generación y pequeñas poblaciones. Según la Federación Nacional de Vida Silvestre, la cantidad de hielo marino del Ártico observada en 2012 fue un 49 por ciento menor que en los años ochenta y noventa. Los osos polares necesitan hielo espeso cerca de la costa para cazar focas, pero con el hielo marino disminuyendo tan rápidamente, los osos polares ahora deben nadar, a veces hasta 12 días, para alcanzar témpanos de hielo en alta mar, y a menudo se ahogan. El Servicio Geológico de EE. UU. Proyecta que dos tercios de las subpoblaciones de osos polares del mundo se extinguirán en 2050.[

Un informe de la Federación Nacional de Vida Silvestre ofrece una variedad de recomendaciones para salvaguardar la vida silvestre que incluyen:[

  • Proporcionar fondos a programas federales y estatales que promuevan la ciencia climática y la adaptación.[
  • Asegúrese de que los pasos dados para reducir las emisiones de carbono minimicen los impactos en la vida silvestre y sus hábitats.[
  • Promover planes de adaptación climática que mejoren los ecosistemas y hábitats naturales al tiempo que brindan protección natural contra eventos climáticos extremos.[
  • Desalentar el desarrollo y la construcción de infraestructura en áreas ambientalmente sensibles.[
  • Haga espacio para que la vida silvestre cambie sus rangos en respuesta a las condiciones climáticas cambiantes al expandir parques y refugios y proporcionar conectividad entre ellos.[

Ahora hay una serie de esfuerzos para preservar grandes extensiones de tierra que permiten que las especies se muevan. Los paisajes que corren de norte a sur como el proyecto de Yellowstone a Yukon, una iniciativa conjunta de EE. UU. Y Canadá que busca preservar las tierras salvajes desde Yellowstone hasta el Yukón, permitirían a los organismos moverse hacia el norte a temperaturas más frías. Los paisajes este-oeste permitirían a las especies alejarse del oeste cada vez más cálido y seco. Wildlands Network tiene como objetivo crear cuatro Continental Wildways, grandes áreas protegidas para el movimiento de vida silvestre en América del Norte.[

Corredor de vida silvestre en Hinesberg, VT. Foto: Placeuvm[

Corredor de vida silvestre en Hinesberg, VT. Foto: Placeuvm[

La plantación Nokuse en Florida, el mayor proyecto de conservación privada al este del Mississippi, es un vínculo estratégico entre varias extensiones de tierras protegidas existentes. La misión de la asociación Quabbin-to-Cardigan es preservar 2 millones de acres de una de las áreas más grandes de bosque intacto y ecológicamente importante en el centro de Nueva Inglaterra. Y las asociaciones regionales de conservación están ayudando a propietarios privados, organizaciones públicas y agencias en Nueva Inglaterra a trabajar juntas para preservar áreas de tierra más grandes y conectadas.[

Reconocido biólogo evolutivo E.O. Wilson cree que la única forma de prevenir la sexta extinción masiva de la vida en la tierra es reservar la mitad del planeta para todas las demás especies. Describió su visión de esta manera: “Veo una cadena de corredores ininterrumpidos formando, con giros y vueltas, algunos de ellos abriéndose para ser lo suficientemente anchos como para acomodar parques nacionales de biodiversidad, un nuevo tipo de parque que no permitirá que las especies desaparezcan”. “


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