Mot slutningen af hver sommer bærer grizzly i Alberta's Rocky Mountains kløft på de tærte røde bær af en busk kaldet Canada buffaloberry (Shepherdia canadensis). Manglen på laks fra kystbestande er festen den største kaloriebegivenhed på en Alberta grizzlybjørns menu. Dette er det tidspunkt, hvor enkeltpersoner får meget af den vægt, der er nødvendig til dvaletilstand.
Men vores seneste forskning, offentliggjort i tidsskriftet Nature Climate Change, viser, at stigende temperaturer fremmer udviklingen af planter som bøffer, og skubber frem timingen af denne årlige buffet.
I år 2080 modnes bøffer i Rockies næsten tre uger tidligere, end de for tiden gør. Vi forudser, at denne ændring vil ændre opførselen til regionens grizzlybjørne og måske true den reproduktionshyppighed for denne sårbare befolkning.
En ny måde at spore planteudvikling på
Vores arbejde er baseret på et gartneriprincip, der er velkendt blandt canadiske gartnere: At planteudvikling er tæt knyttet til temperaturopsamling. En plante har brug for en bestemt mængde varme for at gå fra det ene fænologiske stadie til det næste - fra for eksempel blomstring til frugtning.
Vi fandt, at dette princip kan anvendes i enhver rumlig skala, fra individuelle planter til hele landskaber. Baseret på dette udviklede vi en ny strategi, der bruger termiske observationer fra satellitfjernemåling til at spore den sæsonbetonede udvikling af specifikke understory planter, såsom buffeloberry, over store områder.
Denne progression sporer Canada buffaloberry gennem en enkelt vækstsæson (april 30 til oktober 7). Den meget korte 'fuldt modne frugt' -phenofase (ses her på 14-sekund-mærket) er det eneste fænologiske trin med betydelig ernæringsværdi for grizzlybjørne, hvilket fremhæver den punktumagtige karakter af denne kritiske madressource.
Økologisk respons på klimaændringer
Det Internationale Panel for Klimaændringer (IPCC) rapporter at menneskelige aktiviteter har opvarmet planeten med 1 C over præindustrielle niveauer. Imidlertid reagerer økologiske samfund ikke på globale gennemsnit. Regionale ændringer, der kan variere væsentligt fra sted til sted, er langt mere relevante, når man prøver at forstå den økologiske reaktion på opvarmningstemperaturer.
Fænologi er tidspunktet for sæsonbestemte begivenheder i planter og dyr, og en kraftig linse, hvorigennem man kan observere virkningerne af klimaændringer.
For eksempel har japanerne sporet forekomsten af blomster på Kyoto-kirsebærtræer i mere end 700 år. Disse optegnelser har gjort det muligt for moderne forskere at rekonstruere forårstemperaturen i Japan siden det niende århundrede, der afslører kolde perioder forbundet med langvarige solcykler.
Virkningen af klimaændringer ender ikke med planter. Skift i plantefenologi skaber andre indirekte reaktioner, der kan genklang over hele fødevareveben. Forskere har en betegnelse på dette: fænologisk misforhold. Disse opstår, når den sæsonbestemte timing af en interagerende art falder ud af synkronisering med den anden. For eksempel har fremskridt med hensyn til tidspunktet for vegetationsudvikling i Grønland skadet bestande af røde karibuer, hvis årlige kalvesæson matcher ikke længere tidspunktet for det mest næringsrige foder.
Dette er økolog Eric Posts “tyv-in-the-night”Analogi: tanken om, at det er de indirekte effekter af klimaændringer, der udgør den største trussel mod økologiske samfund.
Klimaændringer og Alberta's grizzly bjørner
Af IPCCs fire klimaprognoser brugte vores undersøgelse scenariet med moderate emissioner (kaldet RCP4.5). Vi fandt, at med 2080, vil buffaloberry-frugt over Alberta's grizzlybjørnområde modnes i gennemsnit tre uger tidligere end nuværende. Denne fremgang øges til 37 dage i de subalpine zoner med højere højde.
En side-ved-side-sammenligning af sæsonbetonet buffaloberry-udvikling på tværs af Alberta-grizzlybjørneområdet. Billedet dækker udseendet af de første blomster til spredning af frugt. Den røde bølge indikerer modning af bær.
Dette skift vil have store konsekvenser for provinsens dominerende omnivore såvel som andre lokale frugtspisere. Grizzlybjørne er meget fødevarefokuserede, og deres bevægelser er drevet af tilgængeligheden af sæsonbestemte madkilder.
I løbet af sensommeren har forskere dokumenteret individuelle bjørne i Alberta indtager op til 200,000 bær pr. dag. Ændring af timingen for denne kritiske madressource betyder, at vi kan forvente at se bjørne til tider og på steder, hvor vi ikke er vant til at se dem.
En trussel mod reproduktionshastigheden
En forkortet modning af buffaloberry midt i sommeren vil også udvide kløften mellem prime fodringssæson og dvaletilstand. Dette kan ændre reproduktionshastigheden på Alberta truede grizzlybjørn befolkning.
Bjørne er en af de få arter af pattedyr med ”forsinket implantation”, hvor æg, der befrugtes om foråret, kan vente i måneder inden graviditetsstart. Tidligere forskning har vist en stærk sammenhæng mellem hunbjørnens kropstilstand i efteråret og deres reproduktive succes.
Bjørne i god fysisk tilstand føder tidligere, lakterer længere og har flere unger. Bjørne uden de nødvendige fedtlagre føder muligvis ikke overhovedet.
Disse nye fenologiske uoverensstemmelser kan også cirkulere tilbage til selve bufflerne. Tidspunktet for forårsblomstring af bøffer vil også ændre sig tidligere, måske sætte det ud af synkronisering med livscyklusserne for de små flyvebestøvere, planten afhænger.
Vi forventer ikke nødvendigvis, at insektbestøvningsmænd fremrykker deres fremkomst i samme tempo som blomstrende blomster, da insekter muligvis også reagerer på andre sæsonbetonede signaler såsom timer med dagslys.
Dette er især problematisk for buffaloberry, da det er blandt de første buskarter, der blomstrer om foråret, når bestøvningsbestander lige er begyndt at dukke op. På det tidspunkt er der få andre muligheder for pollinering.
Hvis der er gode nyheder i dette, er det, at vores voksende forståelse af de økologiske virkninger af klimaændringer kan hjælpe beslutningstagere og engagerede borgere med at tage informerede beslutninger. Kulstofafgifter, mål for drivhusgasemissioner og strategier for vedvarende energi er blandt de vigtigste spørgsmål, der kræver vores opmærksomhed.
Om forfatteren
Greg McDermid, professor, University of Calgary; David Laskin, ph.d.-kandidat, University of Calgary, og Scott Nielsen, professor, University of Alberta
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.
Relaterede bøger
