Gebleichte Koralle, eine Folge der höheren Säure in den Ozeanen durch die Absorption von CO2. Korallen bieten wertvolle Dienste für Menschen, die auf eine gesunde Fischerei auf Nahrung angewiesen sind. Oregon State University, CC BY-SA

Mehr als ein Dutzend Autoren von verschiedenen Universitäten und Nichtregierungsorganisationen auf der ganzen Welt haben auf der Grundlage einer Analyse von Hunderten von Studien festgestellt, dass fast jeder Aspekt des Lebens auf der Erde vom Klimawandel betroffen ist.

In mehr wissenschaftlicher Sprache fanden wir in einer Veröffentlichung in Wissenschaft dass Gene, Arten und Ökosysteme jetzt deutliche Auswirkungen zeigen. Diese Reaktionen auf den Klimawandel umfassen das Genom (Genetik) der Arten, ihre Formen, Farben und Größen (Morphologie), ihre Häufigkeit, ihren Lebensraum und ihre Interaktion (Verteilung). Der Einfluss des Klimawandels kann nun auf den kleinsten, kryptischsten Prozessen bis hin zu ganzen Gemeinschaften und Ökosystemen nachgewiesen werden.

Einige Arten beginnen bereits, sich anzupassen. Die Farbe einiger Tiere, wie Schmetterlinge, ist Ändern Denn dunkle Schmetterlinge heizen sich schneller auf als helle Schmetterlinge, die bei wärmeren Temperaturen eine Kante haben. Salamander im östlichen Nordamerika und Kaltwasserfische schrumpfen in der Größe denn klein zu sein ist günstiger, wenn es heiß ist, als wenn es kalt ist. Tatsächlich gibt es weltweit Dutzende von Beispielen kaltverliebter Arten, die sich zusammenziehen und wärmeliebende Arten, die ihr Verbreitungsgebiet erweitern Antwort auf Änderungen des Klimas.

All diese Veränderungen mögen klein erscheinen, sogar trivial, aber wenn jede Art auf unterschiedliche Art und Weise betroffen ist, summieren sich diese Veränderungen schnell und es ist ein vollständiger Zusammenbruch des Ökosystems möglich. Das ist nicht theoretisch: Wissenschaftler haben festgestellt, dass die kaltliebenden Seetangwälder Südaustraliens, Japans und der Nordwestküste der USA nicht nur haben vor der Erwärmung zusammengebrochen aber ihre Wiederherstellung wurde durch Ersatzarten gestoppt, die besser an wärmere Gewässer angepasst waren.

Erkenntnisflut aus uralten Floheiern

Forscher verwenden viele Techniken, einschließlich einer, die Auferstehungsökologie genannt wird, um zu verstehen, wie Spezies auf Änderungen im Klima reagieren, indem sie das vergleichen Vergangenheit zu aktuellen Merkmalen der Arten. Und ein kleiner und scheinbar unbedeutender Organismus weist den Weg.

Vor hundert Jahren schwamm ein Wasserfloh (Gattung Daphnia), eine kleine Kreatur von der Größe einer Bleistiftspitze, in einem kalten See im oberen Nordosten der USA auf der Suche nach einem Partner. Dieses kleine weibliche Krebstier legte später ein Dutzend Eier in der Hoffnung, das zu tun, was Mutter Natur beabsichtigte - das sie reproduziert.

Ihre Eier sind ungewöhnlich, da sie eine harte, gehärtete Hülle haben, die sie vor tödlichen Zuständen wie extreme Kälte und Trockenheit schützt. Diese Eier haben sich entwickelt, um für außergewöhnliche Zeiträume lebensfähig zu bleiben, und so liegen sie auf dem Boden des Sees und warten auf die perfekten Bedingungen zum Schlüpfen.

Jetzt ein Jahrhundert vorankommen: Ein Forscher, der sich für den Klimawandel interessiert, hat diese Eier ausgegraben, die jetzt unter Sedimentschichten verborgen sind, die sich über die Jahre angesammelt haben. Sie bringt sie in ihr Labor und erstaunlicherweise schlüpfen sie aus und erlauben ihr, eines zu zeigen: Menschen aus der Vergangenheit sind von einer anderen Architektur als diejenigen, die heute in einer viel heißeren Welt leben. Es gibt Hinweise auf Reaktionen auf allen Ebenen, von der Genetik über die Physiologie bis hin zur Gemeinschaftsebene.

Durch die Kombination zahlreicher Forschungstechniken im Feld und im Labor haben wir nun einen endgültigen Blick auf die Auswirkungen des Klimawandels für diese Tiergruppe geworfen. Wichtig ist, dass dieses Beispiel den umfassendsten Beweis dafür liefert, dass der Klimawandel alle Prozesse beeinflussen kann, die das Leben auf der Erde bestimmen.

Von der Genetik bis zu verstaubten Büchern

Die Erforschung von Wasserflöhen und der Auferstehungsökologie ist nur eine von vielen Möglichkeiten, wie Tausende von Genetikern, Evolutionswissenschaftlern, Ökologen und Biogeographen auf der ganzen Welt beurteilen, ob und wie Arten auf den gegenwärtigen Klimawandel reagieren.

Zu den weiteren hochmodernen Werkzeugen gehören Bohrmaschinen, mit denen Gase, die mehrere Kilometer unter dem antarktischen Eisschild eingeschlossen sind, abgetastet werden können, um vergangene Klimazonen und anspruchsvolle U-Boote sowie Heißluftballons zu dokumentieren, die das aktuelle Klima messen.

Wärmere Temperaturen beeinflussen bereits einige Arten in erkennbarer Weise. Beispielsweise werden Meeresschildkröten auf dunklem Sand aufgrund höherer Temperaturen eher feminin sein. levork / flickr, CC BY-SA

Forscher nutzen auch moderne genetische Proben, um zu verstehen, wie der Klimawandel die Gene von Arten beeinflusst, während die Auferstehungsökologie dazu beiträgt, Veränderungen in der Physiologie zu verstehen. Herkömmliche Ansätze wie das Studieren von Museumsproben sind wirksam, um Veränderungen der Artenmorphologie im Zeitverlauf zu dokumentieren.

Einige stützen sich auf einzigartige geologische und physische Merkmale der Landschaft, um die Reaktionen auf den Klimawandel zu bewerten. Zum Beispiel sind dunkle Sandstrände heißer als helle Sandstrände, da schwarze Farbe große Mengen an Sonnenstrahlung absorbiert. Dies bedeutet, dass Meeresschildkröten, die an dunklen Sandstränden brüten, eher weiblich sind, weil ein Prozess namens temperaturabhängige Geschlechtsbestimmung vorliegt. Bei höheren Temperaturen wird der Klimawandel also insgesamt zunehmen feminisierende Wirkung auf Meeresschildkröten weltweit.

Die Entstaubung vieler historischer Naturalienbände von Vorfahren und Vormüttern der Naturgeschichte, die erstmals Artenverteilungen in den späten 1800 und frühen 1900 dokumentierten, liefert ebenfalls wertvolle Erkenntnisse durch den Vergleich historischer Artenverteilungen mit heutigen Verteilungen.

Joseph Grinnells umfangreiche Felduntersuchungen in frühen 1900-Ländern in Kalifornien führten zum Beispiel dazu, zu untersuchen, wie sich die Anzahl der Vögel dort verschoben hat Höhe. In Bergen auf der ganzen Welt gibt es überwältigende Beweise dass alle Lebensformen wie Säugetiere, Vögel, Schmetterlinge und Bäume in wärmeren Klimazonen aufsteigen.

Wie geht das auf die Menschheit über?

Welche Lehren können also aus einer klimatisch bedingten Natur gezogen werden und warum sollten wir uns darum kümmern?

Diese globale Reaktion trat mit einem Temperaturanstieg von nur 1 Grad Celsius seit vorindustriellen Zeiten auf. Die vernünftigsten Prognosen deuten jedoch darauf hin, dass es in den nächsten 2- bis 3-Jahren mindestens zu einem Anstieg um weitere 50-100-Werte kommen wird, sofern die Treibhausgasemissionen nicht rasch gesenkt werden.

All dies bereitet den Menschen große Probleme, denn es gibt inzwischen Hinweise darauf, dass die gleichen Störungen, die in der Natur dokumentiert sind, auch in den Ressourcen auftreten, auf die wir angewiesen sind, wie zum Beispiel Pflanzen, Vieh, Holz und Fischerei. Dies liegt daran, dass diese Systeme, auf die sich der Mensch stützt, von den gleichen ökologischen Prinzipien regiert werden, die die natürliche Welt regieren.

Beispiele umfassen reduziert Ernte- und Obsterträgeerhöhter Verbrauch von Getreide und Nutzholz durch Schädlinge und verschiebt sich in der Verteilung der Fischereien. Weitere mögliche Ergebnisse sind der Rückgang von Pflanzenbestäuber-Netzwerken und Bestäubungsdienste von Bienen.

Weitere Auswirkungen auf unsere Gesundheit könnten sich aus dem Rückgang der natürlichen Systeme wie Korallenriffe und Mangroven ergeben, die eine natürliche Verteidigung gegen Sturmfluten, Ausbreitung oder neue Krankheitsüberträger und eine Umverteilung geeigneter landwirtschaftlicher Flächen bieten. All dies bedeutet eine zunehmend unvorhersehbare Zukunft für den Menschen.

Diese Forschung hat starke Auswirkungen auf globale Klimaschutzabkommen, die darauf abzielen, die totale Erwärmung auf 1.5C zu halten. Wenn die Menschheit will, dass unsere natürlichen Systeme weiterhin die Natur-basierten Dienste liefern, auf die wir so sehr angewiesen sind, ist es nicht die Zeit für Nationen wie die USA weg von den globalen Verpflichtungen zum Klimawandel. In der Tat, wenn diese Forschung uns etwas sagt, ist es absolut notwendig für alle Nationen, ihre Anstrengungen zu verstärken.

Menschen müssen tun, was die Natur zu tun versucht: erkennen, dass Veränderung auf uns zukommt und unser Verhalten so anpassen, dass ernsthafte, langfristige Folgen begrenzt werden.

Über den Autor

Brett Scheffers, Assistenzprofessor, University of Florida und James Watson, außerordentlicher Professor, Die Universität von Queensland

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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