Nouseva äärimmäinen sää tarjoaa varoituksen ympäristövaaroista

Nouseva äärimmäinen sää tarjoaa varoituksen ympäristövaaroista

Maailma ilmasto on jo muuttumassa. Äärimmäiset sääilmiöt (tulvat, kuivuus ja lämpöaalto) kasvavat maailmanlaajuisen lämpötilan noustessa. Vaikka olemme alkaneet oppia, miten nämä muutokset vaikuttavat ihmisiin ja yksittäisiin lajeihin, emme vielä tiedä, miten ekosysteemit todennäköisesti muuttuvat.

Luonnossa julkaistu tutkimus, jossa käytetään 14-vuosia NASA: n satelliittitietoja, osoittaa Itä-Australian kuivia alueita ekosysteemejä näihin äärimmäisiin tapahtumiin, trooppisten sademetsien ja vuorien rinnalla. Keski-Australian aavikon ekosysteemit ovat myös haavoittuvia, mutta eri syistä.

Kun maailma lämpenee, nämä tiedot voivat auttaa meitä hallitsemaan ekosysteemejä ja ennakoimaan peruuttamattomia muutoksia tai ekologista romahdusta.

Kartat, jotka on luotu satelliittitietojen avulla osoittamaan, mitkä ekosysteemit ovat herkimpiä ilmastolle (oranssi) ja vähiten herkkiä (vihreä). Molemmat voivat olla huolestuttavia, kun maailma lämpenee. Seddon et ai.Kartat, jotka on luotu satelliittitietojen avulla osoittamaan, mitkä ekosysteemit ovat herkimpiä ilmastolle (oranssi) ja vähiten herkkiä (vihreä). Molemmat voivat olla huolestuttavia, kun maailma lämpenee. Seddon et ai.Kallistuspisteet

Ekologinen teoria kertoo, että kun ekosysteemit ovat epäterveellisiä, ne lähestyvät kriittisiä kynnysarvoja (joita kutsutaan myös kippauspisteiksi). Mitä epäterveellisempiä niistä tulee, sitä nopeammin he reagoivat häiriöihin.

Kriittisen kynnyksen ylittävät ekosysteemit muunnetaan uusiksi valtioiksi, joissa usein menetetään biologista monimuotoisuutta, eksoottisia lajien hyökkäyksiä ja äkillisiä metsänpoistotapahtumia. Esimerkiksi viimeisten 10-vuosien aikana Länsi-USA: n ekosysteemit ovat kokeneet suuret puiden kuolemat ja natiivit, mustat grama-niityt ovat muuttuneet eksoottiseksi Etelä-Afrikan Lehmann lovegrassiksi.

Maatiloja ja viljelykasveja voidaan pitää maatalouden ekosysteemeinä, ja ne ovat erittäin herkkiä ilmaston vaihteluille. Tämä tarkoittaa, että ne ovat erittäin haastavia hallita kestävää karjankasvatusta ja viljelykasvien viljelyä tällaisissa äkillisten hyvien ja huonojen aikojen olosuhteissa.

Ihmisinä osoitamme heikentynyttä vastustusta, kun olemme sairaita, ja meistä tulee alttiimpia ulkoisille olosuhteille. Samoin hitaampi kuin normaali ekosysteemin vaste ulkoisille muutoksille voi olla osoitus epäterveestä ekosysteemistä.


Hanki viimeisin InnerSelfistä


Molemmat toimenpiteet ovat nopeita ja hitaita varhaisvaroitusmerkkejä ekosysteemin romahtamisesta.

Ekosysteemien näkeminen avaruudesta

Mutta miten tiedämme, jos ekosysteemi romahtaa? Avaruus tarjoaa ainutlaatuisen näkökulman. Uudessa tutkimuksessa käytetään tietoja NASAn maltillisen resoluutiokuvan spektroradiometrin (tai MODIS) satelliiteista. Satelliitit, jotka kiertävät karkeasti 900 kilometriä maan pinnan yläpuolella, mittaavat esimerkiksi lunta ja jäätä, kasvillisuutta sekä valtameriä ja tunnelmaa.

Satelliitit mittaavat ekosysteemin ”vihreyttä”, joka osoittaa, kuinka paljon ekosysteemi kasvaa. Tämä ei ole liian erilainen kuin viljelijä, joka tulkitsee visuaalisesti värin perusteella kasvinsuojelun vihjeitä, paitsi että satelliitit voivat pystyä analysoimaan värejä taajuuksien osissa, jotka eivät ole havaintokykyämme.

Tutkijat kehittivät "kasvillisuuden herkkyysindeksin", joka osoitti, miten ekosysteemit reagoivat ilmastonmuutoksiin. He tarkastelivat erityisesti lämpötilan, pilvipeitteen ja sademäärän muutoksia.

Yksi hieno osa tätä tutkimusta on, että se osoittaa erityisesti, mikä ilmasto-osa on suurin rooli ekosysteemien muuttamisessa. Esimerkiksi alppien niitysten muutokset johtuivat lämpenemislämpötiloista, kun taas trooppiset sademetsät olivat hyvin herkkiä auringon säteilyn vaihteluille (tai pilvipeitto).

Australian kuivilla ekosysteemeillä on dramaattisia muutoksia märän ja kuivan välillä. Tämä on spinifex-nurmikko kuivana. Spinifex kattaa noin 20% Australian maa-alueesta. James Cleverly, TekijäAustralian kuivilla ekosysteemeillä on dramaattisia muutoksia märän ja kuivan välillä. Tämä on spinifex-nurmikko kuivana. Spinifex kattaa noin 20% Australian maa-alueesta. James Cleverly, Tekijä

Mulgan metsäalue kosteena aikana. James Cleverly, Tekijä Mulgan metsäalue kosteena aikana. James Cleverly, TekijäAustralian haavoittuvat ekosysteemit

Itä-Australian kuivat metsät ja puolikuidut nurmikot ovat tutkimuksen mukaan joitakin ilmastonmuutoksen herkimmistä ekosysteemeistä sekä trooppisten sademetsien ja alppialueiden rinnalla. Australiassa tärkein tekijä on vesi.

Tämä on meidän Tuoreen tutkimuksen toteutetaan Kaakkois-Australiassa 2000in jälkeen, jossa osoitamme äkillisiä ja äkillisiä muutoksia ekosysteemitoiminnassa monien semiaridien ekosysteemien suhteen. Tämä osoitti Itä-Australian ekosysteemien haavoittuvuutta ilmaston vaihtelevuuteen ja tuleviin äärimmäisiin ilmasto-olosuhteisiin.

Uudessa tutkimuksessa havaittiin myös Keski-Australian aavikoita ja kuivia maita osoittavan epätavallisen hitaita vastauksia ilmaston vaihteluun. Hitaampi vastaus voi olla varhainen varoitus siitä, että nämä ekosysteemit lähestyvät kriittistä kynnystä ennen kuin ne romahtavat.

Mutta tämä voi olla myös sopeutuminen äärimmäiseen ilmaston vaihteluun, jota nämä ekosysteemit jo kokevat. Kasvillisuus "tietää", että hyvä, sateinen aika ei kestä ja siksi he eivät saa sijoittaa uuteen kasvuun, josta tulee myöhemmin taakka kuivuuden palautuessa.

Mitä tämä tarkoittaa ekosysteemeille?

Tämä tutkimus ei ole tarinan loppu. Vaikka satelliittitiedot ovat arvokkaita, ne eivät voi kertoa meille, mitkä ovat ekosysteemimuutoksen syyt tai mekanismit. Tätä varten tarvitsemme tietoa paikan päällä, ja johdonmukaisia ​​tietoja pitkiä aikoja on vaikea saada aikaan. Yksi esimerkki on Australian maanpäällisen ekosysteemin tutkimusverkosto tai TERN.

Seuraava vaihe on määrittää syyt, joiden vuoksi jotkin järjestelmät näyttävät olevan herkempiä kuin toiset, ja mikä tärkeintä, ennustaa, missä ja milloin kriittiset siirtymät tapahtuvat.

Kun metsiä, niittyjä ja muita ekosysteemejä lähestytään kriittisiä kynnysarvojaan, niiden vastustuskyky heikkenee ja ne ovat erittäin herkkiä hyönteisille, tuholaisille, taudeille, lajien hyökkäyksille ja kuolleisuudelle. Yksi tapa auttaa ekosysteemejä voi olla maapallon paineiden vähentäminen, kuten virkistys, sadonkorjuu ja laiduntaminen.

Jos ekosysteemit romahtavat, voimme lieventää osan vahingoista auttamalla villieläimiä ja minimoimalla maaperän eroosiota ja valumääriä kuolemien jälkeen. Tärkeintä on kuitenkin tunnustaa, että jokainen ekosysteemi käyttäytyy eri tavalla; jotkut saattavat romahtaa, mutta toiset selviävät.

Author

Alfredo Huete, professori, kasvien toiminnallinen biologia & amp; Ilmastonmuutos, University of Technology Sydney

Xuanlong Ma: n ympäristötutkimuksen tutkija, Teknillinen yliopisto, Sydney

Ilmestyi keskustelussa

ilmastonmuutos

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}