Vào cuối mỗi mùa hè, những con gấu xám Bắc Mỹ trong hẻm núi Rocky Mountains của Alberta trên những quả dâu tây đỏ của một loại cây bụi có tên là trâu Canada (Người chăn cừu canadensis). Thiếu cá hồi của quần thể ven biển, bữa tiệc là sự kiện lớn nhất trong thực đơn của một con gấu xám Bắc Mỹ. Đây là thời gian mà các cá nhân tăng nhiều trọng lượng cần thiết cho ngủ đông.
Nhưng nghiên cứu mới nhất của chúng tôi, xuất bản trong tạp chí Thiên nhiên biến đổi khí hậu, cho thấy nhiệt độ tăng đang thúc đẩy sự phát triển của các loại cây như trâu, thúc đẩy thời gian của bữa tiệc buffet hàng năm này.
Vào năm 2080, trâu ở Rockies sẽ chín sớm hơn gần ba tuần so với hiện tại. Chúng tôi dự đoán sự thay đổi này sẽ thay đổi hành vi của những con gấu xám của khu vực và có thể đe dọa tỷ lệ sinh sản của dân số dễ bị tổn thương này.
Một cách mới để theo dõi sự phát triển của cây
Công việc của chúng tôi dựa trên một nguyên tắc làm vườn nổi tiếng của những người làm vườn Canada: sự phát triển của cây có liên quan chặt chẽ đến sự tích tụ nhiệt độ. Một cây cần một lượng nhiệt nhất định để tiến hành từ giai đoạn này sang giai đoạn tiếp theo - ví dụ như từ ra hoa đến đậu quả.
Chúng tôi thấy rằng nguyên tắc này có thể được áp dụng ở bất kỳ quy mô không gian nào, từ các nhà máy riêng lẻ đến toàn bộ cảnh quan. Dựa trên điều này, chúng tôi đã phát triển một chiến lược mới sử dụng các quan sát nhiệt từ viễn thám vệ tinh để theo dõi sự phát triển theo mùa của các nhà máy cơ bản cụ thể, như trâu, trên các khu vực rộng lớn.
Sự tiến triển này theo dõi trâu Canada thông qua một mùa sinh trưởng duy nhất (tháng 4 30 đến tháng 10 7). Hiện tượng phenophase "quả chín hoàn toàn" rất ngắn gọn (được thấy ở đây ở dấu 14-giây) là giai đoạn duy nhất có giá trị dinh dưỡng đáng kể đối với gấu xám, làm nổi bật tính chất chấm câu của nguồn thức ăn quan trọng này.
Phản ứng sinh thái với biến đổi khí hậu
Mô hình Báo cáo của Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) rằng các hoạt động của con người đã làm ấm hành tinh bằng 1 C trên mức tiền công nghiệp. Tuy nhiên, các cộng đồng sinh thái không đáp ứng với mức trung bình toàn cầu. Những thay đổi trong khu vực, có thể thay đổi đáng kể từ nơi này sang nơi khác, có liên quan hơn nhiều khi cố gắng tìm hiểu phản ứng sinh thái đối với nhiệt độ ấm lên.
Hiện tượng học là thời gian của các sự kiện theo mùa ở thực vật và động vật, và một thấu kính mạnh mẽ để thông qua các tác động của biến đổi khí hậu.
Ví dụ, người Nhật đã theo dõi sự xuất hiện của hoa trên cây anh đào ở Kyoto trong hơn năm 700. Những hồ sơ này đã cho phép các nhà nghiên cứu hiện đại tái tạo lại nhiệt độ mùa xuân ở Nhật Bản từ thế kỷ thứ chín, cho thấy thời kỳ lạnh liên quan đến chu kỳ mặt trời dài hạn.
Tác động của biến đổi khí hậu không kết thúc với thực vật. Sự thay đổi trong hiện tượng học thực vật tạo ra các phản ứng gián tiếp khác có thể vang dội khắp mạng lưới thức ăn. Các nhà khoa học có một thuật ngữ cho điều này: không phù hợp với hiện tượng học. Điều này xảy ra khi thời gian theo mùa của một loài tương tác không đồng bộ với thời gian của loài khác. Ví dụ, những tiến bộ trong thời gian phát triển thảm thực vật ở Greenland đã làm tổn thương quần thể caribou, có mùa sinh sản hàng năm không còn phù hợp thời điểm của thức ăn thô xanh bổ dưỡng nhất.
Đây là nhà sinh thái học Eric Post'skẻ trộm trong đêmTương tự thế giới: ý tưởng cho rằng chính những tác động gián tiếp của biến đổi khí hậu là mối đe dọa lớn nhất đối với các cộng đồng sinh thái.
Biến đổi khí hậu và gấu xám Bắc Mỹ
Trong bốn dự báo khí hậu của IPCC, nghiên cứu của chúng tôi đã sử dụng kịch bản phát thải vừa phải (được gọi là RCP4.5). Chúng tôi thấy rằng bằng 2080, quả trâu trên phạm vi gấu xám của Alberta sẽ chín trung bình sớm hơn ba tuần so với hiện tại. Sự tiến bộ này tăng lên đến ngày 37 ở các khu vực dưới mức độ cao.
Một so sánh song song về sự phát triển của trâu rừng theo mùa trên phạm vi gấu xám Bắc Mỹ. Các hình ảnh bao gồm sự xuất hiện của những bông hoa đầu tiên để phân tán trái cây. Sóng màu đỏ cho thấy sự chín của quả mọng.
Sự thay đổi này sẽ có ý nghĩa lớn đối với loài ăn tạp chiếm ưu thế của tỉnh, cũng như những người ăn trái cây địa phương khác. Gấu Grizzly rất tập trung vào thức ăn, và sự di chuyển của chúng được thúc đẩy bởi sự sẵn có của các nguồn thức ăn theo mùa.
Vào cuối mùa hè, các nhà khoa học đã ghi nhận gấu cá nhân ở Alberta tiêu thụ tới quả 200,000 mỗi ngày. Thay đổi thời gian của nguồn thực phẩm quan trọng này có nghĩa là chúng ta có thể mong đợi được nhìn thấy gấu vào những thời điểm và ở những nơi chúng ta không quen nhìn thấy chúng.
Mối đe dọa đối với tỷ lệ sinh sản
Một con trâu chín ngắn, giữa mùa hè cũng sẽ mở rộng khoảng cách giữa mùa cho ăn chính và ngủ đông. Điều này có thể thay đổi tỷ lệ sinh sản của Quần thể gấu xám bị đe dọa của Alberta.
Gấu là một trong số ít các loài động vật có vú bị trì hoãn cấy ghép, mà trứng được thụ tinh vào mùa xuân có thể đợi trong nhiều tháng trước khi bắt đầu mang thai. Nghiên cứu trước đây đã cho thấy một mối tương quan mạnh mẽ giữa tình trạng cơ thể của gấu cái vào mùa thu và thành công sinh sản của chúng.
Những con gấu trong điều kiện thể chất tốt sẽ sinh con sớm hơn, cho con bú lâu hơn và có nhiều con hơn. Những con gấu không có các cửa hàng chất béo cần thiết có thể không sinh con.
Những sự không phù hợp với hiện tượng học mới nổi này cũng có thể quay trở lại với những con trâu. Thời điểm ra hoa của mùa xuân của trâu cũng sẽ thay đổi sớm hơn, có lẽ khiến nó không đồng bộ với vòng đời của các loài thụ phấn ruồi nhỏ trong nhà máy phụ thuộc vào.
Chúng ta không nhất thiết mong đợi côn trùng thụ phấn sẽ thúc đẩy sự xuất hiện của chúng với tốc độ tương tự như hoa trâu, vì côn trùng cũng có thể phản ứng với tín hiệu theo mùa khác chẳng hạn như giờ ban ngày.
Điều này đặc biệt khó giải quyết đối với trâu, vì đây là một trong những loài cây bụi đầu tiên nở hoa vào mùa xuân, khi quần thể thụ phấn mới bắt đầu xuất hiện. Vào thời điểm đó, có rất ít lựa chọn khác để thụ phấn.
Nếu có tin tốt trong bất kỳ điều này, thì sự hiểu biết ngày càng tăng của chúng ta về tác động sinh thái của biến đổi khí hậu có thể giúp các nhà hoạch định chính sách và công dân tham gia đưa ra quyết định sáng suốt. Thuế carbon, mục tiêu phát thải khí nhà kính và chiến lược năng lượng tái tạo là một trong những vấn đề chính đòi hỏi chúng ta phải chú ý.
Giới thiệu về Tác giả
Giáo sư Greg McDermid Đại học Calgary; David Laskin, Tiến sĩ tốt nghiệp, Đại học Calgaryvà Scott Nielsen, Giáo sư, Đại học Alberta
Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.
Sách liên quan
