Forhistoriske ændringer i vegetationen hjælper med at forudsige fremtiden for Jordens økosystemer

Da den sidste istid sluttede og planeten blev varm, Jordens vegetation ændrede sig dramatisk, rapporterer et internationalt forskerteam, der ledes af University of Arizona.

Den nuværende opvarmning fra klimaændringer kan drive en lige så dramatisk ændring i vegetationen inden for de næste 100 til 150 år, medmindre drivhusgasemissionerne reduceres, skrev teamet.

"Vi fandt ud af, at økosystemer over hele kloden oplevede store ændringer, "sagde Connor Nolan, en doktorand i UA Institut for Geovidenskab. "Cirka 70 procent af disse steder oplevede store ændringer i de arter, der var der, og hvordan vegetationen så ud."

Forskerne brugte deres analyse af, hvordan vegetationen ændrede sig efter den sidste istid til at projicere, hvor meget nuværende økosystemer kunne ændre sig i det 21. århundrede og fremefter, efterhånden som den globale opvarmning skrider frem.

Analysen krævede at syntetisere oplysninger fra offentliggjorte rapporter for 594 steder, der dækker alle kontinenter undtagen Antarktis. Nolan sagde, at undersøgelsen er den mest omfattende samling af vegetation og andre økologiske data, der dækker perioden fra højden af ​​den sidste istid 21, 000 år siden til den præindustrielle æra.

De regioner i verden, der havde de største temperaturstigninger siden istiden, havde også de største ændringer i vegetationen, fandt teamet.

At kende forholdet mellem temperaturændringer og graden af ​​vegetationsændringer tillod forskerne at bestemme, hvordan økosystemer kan ændre sig under forskellige drivhusgasemissionsmodeller.

"Vi brugte resultaterne fra fortiden til at se på risikoen for fremtidige økosystemændringer, "Nolan sagde." Vi finder ud af, at når temperaturen stiger, er der større og større risici for flere økosystemændringer. "

Jorden varmede 7-13 grader F (4-7 grader C) siden den sidste istid. Fremskrivninger af klimaændringer indikerer, at verden vil varme op så meget "i de næste 100-150 år, hvis drivhusgasemissioner ikke reduceres væsentligt, "skriver forfatterne.

Tilsvarende forfatter Stephen Jackson, direktør for U.S. Geological Survey's Southwest Climate Adaptation Science Center, sagde, "Under det business-as-usual scenario med drivhusgasemissioner er der en meget stor sandsynlighed for store ændringer på tværs af alle de vegeterede kontinenter."

Ændringerne ville true den globale biodiversitet og afspore vitale tjenester, som naturen leverer til menneskeheden, såsom vandsikkerhed, kulstofopbevaring og rekreation, ifølge studieforfatter Jonathan Overpeck, dekan for School for Environment and Sustainability ved University of Michigan.

"Hvis vi lader klimaforandringer gå ukontrolleret, denne planets vegetation kommer til at se helt anderledes ud, end den gør i dag, og det betyder en enorm risiko for planetens mangfoldighed, Sagde Overpeck.

Holdets papir, "Tidligere og fremtidig global transformation af terrestriske økosystemer under klimaændringer, "er planlagt til offentliggørelse i tidsskriftet 31. august Videnskab . En liste over de 42 forfattere findes i slutningen af ​​denne udgivelse.

National Science Foundation, det amerikanske indenrigsministerium Southwest Climate Adaptation Science Center, det russiske videnskabsakademi og det russiske institut for grundforskning finansierede forskningen.

Ideen til undersøgelsen stammer fra Jackson, som også er adjungeret professor i UA Institut for Geovidenskab. Han tænkte på opvarmningen siden slutningen af ​​den sidste istid 14, 000 år siden havde forårsaget betydelige ændringer i vegetationen over hele kloden, og indså, at hans idé var testbar ved hjælp af beviser fra gamle pollen- og plantefossiler - paleoøkologiske data - der kunne vise, hvordan vegetationen havde ændret sig.

Han og Overpeck, derefter en UA -professor i geovidenskab, udviklede undersøgelsen og hentede forskere fra hele verden til hjælp og data. UA's Nolan foretog hovedparten af ​​analysen.

Teamet brugte tidligere offentliggjort forskning, der beregnede, hvordan temperaturen ændrede sig fra istiden til den præindustrielle æra for steder over hele kloden.

For hvert af webstederne, forfatterne fik eksperter til at afgøre, om graden af ​​vegetation ændrede sig siden istiden var lav, moderat eller stort. Denne fælles ramme gjorde det muligt at sammenligne de 594 poster.

Eksperterne klassificerede mere end 67 procent af vegetationsændringerne som høje og mindst yderligere 26 procent som moderate. Ændringerne var især markante på mellem-til-høje breddegrader i Nordamerika, Europa og Sydamerika - regioner, der var stærkt gletsjede og derfor havde varmet mest siden istiden.

"Når vi sammenlignede de rumlige mønstre af størrelsen af ​​den økologiske ændring med størrelsen af ​​temperaturændringen, de passede sammen, "Sagde Jackson.

Imidlertid, den opvarmning, der forventes i det 21. århundrede og fremover, vil forekomme meget, meget hurtigere, han sagde.

"Vi taler om den samme mængde forandring på 10 til 20 tusinde år, der kommer til at blive proppet ind i et århundrede eller to, "sagde han." Økosystemer kommer til at være i klemme for at indhente det. "

Som et eksempel, han sagde, at skove i de vestlige USA ødelagt af naturbrande muligvis ikke vokser tilbage med den samme art, der havde været der.

"Du tager ponderosa fyrreskove på Sky Islands og gør den til egekrat - det begynder vi at se, "Sagde Jackson." Så kan du ikke gå op til de fyrreskove længere for skygge eller kølighed eller oplevelsen af ​​at gå gennem en smuk lund af træer. "