Verso la fine di ogni estate, gli orsi grizzly nella gola delle Montagne Rocciose dell'Alberta sulle aspre bacche rosse di un arbusto chiamato Canada bufaloberry (Canadese canadensis). Mancando il salmone delle popolazioni costiere, la festa è il più grande evento calorico sul menu di un orso grizzly dell'Alberta. Questo è il momento in cui gli individui guadagnano molto del peso necessario per l'ibernazione.
Ma la nostra ultima ricerca, pubblicato nella rivista Nature Climate Change, mostra che l'aumento delle temperature sta facendo progredire lo sviluppo di piante come la bufala, spingendo in avanti i tempi di questo buffet annuale.
Entro l'anno 2080, le bacche di bufalo nelle Montagne Rocciose matureranno quasi tre settimane prima di quanto facciano attualmente. Prevediamo che questo cambiamento modificherà il comportamento degli orsi grizzly della regione e forse minaccerà i tassi riproduttivi di questa popolazione vulnerabile.
Un nuovo modo per tracciare lo sviluppo delle piante
Il nostro lavoro si basa su un principio orticolo ben noto tra i giardinieri canadesi: lo sviluppo delle piante è strettamente legato all'accumulo di temperature. Una pianta ha bisogno di una certa quantità di calore per passare da uno stadio fenologico all'altro - dalla fioritura alla fruttificazione, per esempio.
Abbiamo scoperto che questo principio può essere applicato a qualsiasi scala spaziale, dalle singole piante a interi paesaggi. Sulla base di questo, abbiamo sviluppato una nuova strategia che utilizza le osservazioni termiche del telerilevamento satellitare per tracciare lo sviluppo stagionale di specifiche piante sottostanti, come il bufalo, su enormi aree.
Questa progressione tiene traccia del bufaloberry canadese attraverso una singola stagione di crescita (da aprile 30 a ottobre 7). La brevissima fenofase "frutto pienamente maturo" (vista qui al secondo marchio 14) è l'unica fase fenologica di significativo valore nutrizionale per gli orsi grizzly, evidenziando la natura punteggiata di questa risorsa alimentare critica.
Risposta ecologica ai cambiamenti climatici
La Rapporti Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) che le attività umane hanno riscaldato il pianeta di 1 C sopra i livelli preindustriali. Tuttavia, le comunità ecologiche non rispondono alle medie globali. I cambiamenti regionali, che possono variare sostanzialmente da un luogo all'altro, sono di gran lunga più rilevanti quando si cerca di capire la risposta ecologica alle temperature di riscaldamento.
La fenologia è la tempistica degli eventi stagionali in piante e animali e una potente lente attraverso cui osservare gli effetti dei cambiamenti climatici.
Ad esempio, i giapponesi hanno rintracciato l'emergere di fiori sui ciliegi di Kyoto per oltre 700 anni. Questi documenti hanno permesso ai ricercatori moderni di ricostruire le temperature primaverili in Giappone dal nono secolo, rivelando i periodi freddi associati ai cicli solari a lungo termine.
L'impatto del cambiamento climatico non finisce con le piante. I cambiamenti nella fenologia delle piante creano altre risposte indirette che possono riverberare attraverso la rete alimentare. Gli scienziati hanno un termine per questo: disallineamento fenologico. Questi si verificano quando i tempi stagionali di una specie interagente non coincidono con quelli di un'altra. Ad esempio, i progressi nei tempi di sviluppo della vegetazione in Groenlandia hanno danneggiato le popolazioni di caribù, la cui stagione annuale di parto non corrisponde più i tempi del foraggio più nutriente.
Questo è l'ecologo Eric Post's "ladro-in-the-night"Analogia: l'idea che siano gli effetti indiretti del cambiamento climatico che rappresentano la più grande minaccia per le comunità ecologiche.
Il cambiamento climatico e gli orsi grigi di Alberta
Delle quattro proiezioni climatiche dell'IPCC, il nostro studio ha utilizzato lo scenario delle emissioni moderate (denominato RCP4.5). Abbiamo scoperto che con 2080, i frutti di bufala su tutta la gamma di grizzly di Alberta matureranno in media tre settimane prima del presente. Questo avanzamento aumenta fino a 37 giorni nelle zone subalpine ad alta quota.
Un confronto affiancato dello sviluppo stagionale di bufala su tutta la gamma di orsi grizzly dell'Alberta. L'immagine copre l'aspetto dei primi fiori alla dispersione di frutta. L'onda rossa indica la maturazione delle bacche.
Questo spostamento avrà importanti implicazioni per l'onnivoro dominante della provincia, così come per altri mangiatori di frutta locali. Gli orsi grizzly sono focalizzati sul cibo e i loro movimenti sono guidati dalla disponibilità di fonti alimentari stagionali.
Durante la tarda estate, gli scienziati hanno documentato singoli orsi in Alberta consumando fino a bacche 200,000 al giorno. Cambiare i tempi di questa risorsa alimentare fondamentale significa che possiamo aspettarci di vedere gli orsi a volte e in luoghi in cui non siamo abituati a vederli.
Una minaccia ai tassi riproduttivi
Una maturazione abbreviata a metà estate del buffaloberry amplierà anche il divario tra la stagione di alimentazione primaria e il letargo. Questo potrebbe alterare i tassi di riproduzione di La popolazione di orso grizzly minacciata da Alberta.
Gli orsi sono una delle poche specie di mammiferi con "impianto ritardato", in cui le uova fecondate in primavera possono aspettare mesi prima dell'inizio della gravidanza. Ricerca precedente ha mostrato una forte correlazione tra le condizioni del corpo degli orsi femminili in autunno e il loro successo riproduttivo.
Gli orsi in buone condizioni fisiche partoriscono prima, il lattato più a lungo e hanno più cuccioli. Gli orsi senza le riserve di grasso necessarie potrebbero non dare origine.
Questi disallineamenti fenologici emergenti possono anche tornare ai bufali stessi. Anche i tempi della fioritura primaverile del buffaloberry si sposteranno prima, forse mettendo fuori sincrono con i cicli vitali degli impollinatori della piccola mosca dipende.
Non ci aspettiamo necessariamente che gli insetti impollinatori facciano avanzare la loro comparsa allo stesso ritmo dei fiori di bufala, dal momento che anche gli insetti possono rispondere altri segnali stagionali come ore di luce del giorno.
Questo è particolarmente problematico per la bufala, poiché è tra le prime specie arbustive a fiorire in primavera, quando le popolazioni di impollinatori stanno appena cominciando ad emergere. A quel tempo, ci sono poche altre opzioni per l'impollinazione.
Se ci sono buone notizie in tutto questo, è che la nostra comprensione crescente degli effetti ecologici dei cambiamenti climatici può aiutare i responsabili politici e i cittadini impegnati a prendere decisioni informate. Le tasse sul carbonio, gli obiettivi per le emissioni di gas serra e le strategie di energia rinnovabile sono tra le questioni chiave che richiedono la nostra attenzione.
Circa l'autore
Greg McDermid, professore, Università di Calgary; David Laskin, dottorato di ricerca, Università di Calgarye Scott Nielsen, professore, Università di Alberta
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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