Hvordan bjergstrømme signalerer klimaændringer

Et nyt værktøj kan bedre vurdere en vigtig, men overset indikator for global opvarmning:mangfoldigheden af ​​insekter, orme og snegle, der lever i høje bjergstrømme.

Vandbaserede hvirvelløse dyr er særligt sårbare, når klimaet skifter fra historisk tørke til massive oversvømmelser. Fordi de tjener som føde for andre former for alpint liv, såsom fugle, flagermus, frøer og fisk, bekymrer økologer sig om insekternes evne til at trives.

At forstå, hvordan disse små skabninger påvirkes af klimaændringer, kræver forståelse, hvor vi burde finde dem. Alligevel redegjorde klassiske økologiske teorier ikke for, hvad et team af UC Riverside-økologer og deres UC-samarbejdspartnere fandt på en nylig undersøgelse af akvatisk liv i Californiens Sierra Nevada.

Som et skridt mod at beskytte dem anvendte holdet en ny teori til at forudsige biodiversitet til høje bjergstrømme. Denne teori og resultaterne af feltundersøgelsen, der gav anledning til den, er nu beskrevet i en artikel i tidsskriftet Ecological Monographs .

"Vi har fundet på nye måder at tænke biodiversitet i højbjerge Sierra-vandløb, fordi de gamle måder ikke var succesrige for os," sagde Kurt Anderson, lektor i evolution og økologi, og medforfatter af artiklen.

"Klassiske teorier om strømøkologi blev ikke udviklet i Sierras, så vi tilpasser et nyt sæt ideer for bedre at forklare, hvad vi ser deroppe," sagde Anderson.

En sådan klassisk teori er River Continuum Concept, som diskuterer, hvordan strømøkosystemer fungerer, når de bevæger sig fra strømkilderne ned til større, mere åbne floder. Ifølge kontinuumskonceptet skal der være en jævn gradient af ændring fra høje til lave højder. Holdet undersøgte for vandløbsbiodiversitet langs en gradient for at teste koncepter som dette.

"Vi så en ændring, men kun delvist og ikke af de grunde, teorien sagde, vi burde," sagde Anderson. "For eksempel fandt vi ud af, at søer havde en tendens til at afbryde den jævne forandring, vi skulle have set."

UCR-teamet observerede, at mangfoldigheden af ​​hvirvelløse dyr generelt steg i vand, der gik nedad og var lavest i dampe beliggende umiddelbart under søer.

"Vi tror på, at søerne kan have en afbrydelseseffekt og får de nedstrøms vandveje til at starte forfra med at bygge mangfoldighed," sagde Matthew Green, UCR-økolog og førsteforfatter på det nye papir.

Holdet fandt også en lang række livsformer i kolde, isolerede vandløb højt oppe i udspringene. På trods af den generelle tendens i retning af en stigning i diversitet, der bevæger sig nedstrøms, kan forskelle i arter blandt isolerede udspring nogle gange være lige så store som mellem opstrøms og nedstrøms.

"Dette er de akvatiske livsformer, der er på kanten af ​​afgrunden af ​​klimaændringer," sagde Dave Herbst, en forsker fra Sierra Nevada Aquatic Research Laboratory, et UC Naturreservat, og medforfatter på papiret.

Områderne lige under søer var kun domineret af få arter af hvirvelløse dyr og insekter med evnen til at filtrere fødepartikler. Andre steder med blandede fødekilder havde flere arter til stede.

Holdet anbefaler, at indbyrdes forbundne systemer af strømmende vand beskyttes mod omlægninger og mod skader på levesteder forårsaget af uhæmmet landudvikling. Når vandet får lov til at flyde, som det skal, understøtter antallet af tilgængelige ressourcer for væsner, der lever i dem, større diversitet.

"Det er det, der vil tillade disse små, men afgørende vigtige livsformer at trives," sagde Anderson. "Hvor intakte levesteder er blevet kompromitteret, kan genopretningsindsatsen være nøglen til at give hele økosystemet modstandsdygtighed over for de kommende modgange af klimaændringer."