I cambiamenti climatici saranno troppo rapidi per le erbe che nutrono il mondo per adattarsi?

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Le persone dipendono dalle colture erbacee per il cibo, ma una nuova ricerca suscita preoccupazioni sul fatto che se il clima cambia troppo velocemente, le erbe non si adegueranno abbastanza velocemente da mantenere il passo.

"I raccolti coltivati ​​nella famiglia dell'erba rappresentano la metà delle calorie consumate dagli esseri umani", afferma John Wiens, professore di ecologia e biologia evolutiva all'Università dell'Arizona. "Ad esempio, grano, mais, riso e sorgo sono tutte erbe che insieme occupano più della metà della terra coltivata in tutto il mondo".

"Gran parte del mondo è coperto da erba, quindi questo non è un tipo di paesaggio in cui vorremmo avere estinzioni su larga scala".

Confrontando i tassi passati di cambiamento di nicchia nelle specie di piante 236 nella famiglia dell'erba con i previsti cambiamenti climatici di 2070, il team guidato da Alice Cang e Wiens ha scoperto che il tasso dei futuri cambiamenti climatici può drasticamente superare le capacità delle erbe per cambiare le loro nicchie e sopravvivere.

In termini di temperatura, la discrepanza tra i tassi passati e quelli proiettati è risultata spesso pari a 5,000-fold. Lo studio è pubblicato in Biology Letters.

Oltre alle implicazioni per l'agricoltura e l'approvvigionamento di cibo, le praterie naturali coprono circa un quarto della superficie terrestre e sono habitat di molte specie animali e vegetali che dipendono da loro.

"Gran parte del mondo è coperto da erba, quindi questo non è un tipo di paesaggio in cui vorremmo avere estinzioni su larga scala", dice Wiens.

"Diciamo che il clima si scalda di due gradi in un'area dove cresce una popolazione locale di erbe", dice Wiens. "Se la popolazione sopravvive a quel cambiamento, è stata in grado di spostare la sua nicchia climatica.

"Da una prospettiva evoluzionistica, troviamo che le nicchie cambiano molto lentamente e spesso non molto. I tassi di cambio di nicchia tra le specie di erba sono spesso solo di pochi gradi per milione di anni. Ma ora, le specie potrebbero dover apportare cambiamenti simili in meno di cento anni. "

Agricoltori nei paesi in via di sviluppo

Quando una specie si trova di fronte a un rapido cambiamento del suo clima locale, secondo il giornale sono probabili tre risultati: può passare a quote e latitudini più elevate per rimanere entro le sue condizioni originali di nicchia; spostare la sua nicchia per comprendere le nuove condizioni; o estinto.

Le conseguenze dell'estinzione locale o del declino delle erbe a causa dei cambiamenti climatici possono essere più gravi nei paesi in via di sviluppo.

"Ad esempio, molti agricoltori di sussistenza nel mondo in via di sviluppo non possono semplicemente spostare le loro colture verso nuove località con un clima più adatto o incrementare l'irrigazione su larga scala", afferma Wiens.

Per stimare i tassi passati di cambiamenti di nicchia climatici, i ricercatori hanno ricostruito i valori ancestrali di ciascuna variabile climatica per l'antenato di ciascuna coppia di specie strettamente correlate. Hanno poi esaminato la differenza tra il valore corrente stimato di nicchia per ciascuna specie e quello del suo più recente antenato comune, che fornisce lo spostamento di nicchia che ogni specie aveva subito durante la sua storia evolutiva.

Hanno poi confrontato il ritmo di questi cambiamenti di nicchia al ritmo del cambiamento climatico da tre scenari previsti che rappresentano i livelli minimo, massimo e intermedio di cambiamento futuro. I tassi di variazione di nicchia nelle variabili di temperatura in genere scendono tra 1 e 8 in gradi Celsius per milione di anni, mentre i tassi di variazione futuri sono di circa 0.02 gradi all'anno e da 3,000 a 20,000 volte più veloci.

Una precedente ricerca del laboratorio Wiens ha rivelato che le specie di vertebrati sono ancora più suscettibili di essere superate dai cambiamenti climatici, con i tassi previsti di cambiamenti climatici che spesso superano i tassi di cambiamento climatico di nicchia da parte di 100,000-fold. Anche se lo studio non ha studiato in modo specifico questo, le specie di colture domestiche possono essere meno resistenti al cambiamento climatico rispetto alle loro controparti selvatiche perché l'allevamento da millenni li ha forzati attraverso un collo di bottiglia genetico di ridotta variazione genetica.

"Queste diverse linee di prova suggeriscono che molte specie potrebbero non essere in grado di evolvere dal pericolo da sole".

Cang, Wiens e il coautore Ashley Wilson avvertono che i loro risultati non possono mostrare direttamente ciò che accadrà in futuro a causa della difficoltà intrinseca di predire l'effetto del cambiamento climatico su specie e popolazioni. Ad esempio, i cambiamenti di nicchia potrebbero essere molto più rapidi in periodi di tempo più brevi. Tuttavia, la quantità di cambiamento di nicchia necessario per far fronte al cambiamento climatico previsto potrebbe essere ancora troppo per molte specie.

Altre linee di evidenza supportano le conclusioni, indicando che i cambiamenti di nicchia potrebbero essere troppo lenti per salvare popolazioni locali e specie dall'estinzione sotto il cambiamento climatico. Ad esempio, gli esperimenti sul campo hanno rivelato che gli individui di una specie di pianta da pascolo non andavano bene quando venivano trapiantati in luoghi più caldi e asciutti. Inoltre, molte specie di piante stanno già mostrando estinzioni locali nelle parti più calde delle loro gamme geografiche.

"Queste diverse linee di prova suggeriscono che molte specie potrebbero non essere in grado di evolvere dal pericolo da sole", dice Wiens. "Considerando che le erbe sono uno dei gruppi più importanti di piante per l'uomo, ci possono essere gravi conseguenze."

Fonte: University of Arizona

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