Klimaforandringerne skåner ikke de mindste

I et normalt år, Biologerne Daniel Janzen og Winnie Hallwachs tilbringer omkring seks måneder i Costa Rica, hvor de udfører forskning og forfølger bevaringsindsatser i Área de Conservación Guanacaste (ACG), et verdensarvssted i nordvest, der omfatter, et netværk af parker og fredninger, de var med til at etablere i 1980'erne, og som er vokset til mere end 400, 000 acres, herunder marine, tør skov, skyskov, og regnskovsmiljøer.

I 2020 var det, hvor ægteparret var, da COVID-19-pandemien tog fat i verden, og tvang dem til at forlænge deres ophold i den virusfri skov indtil efteråret, da de følte sig trygge nok til at rejse tilbage til deres andet hjem i Philadelphia.

"Med moderne bærbare computere og internet, vi kunne se verden gå forbi fra skovens sikkerhed, siger Janzen, en biologiprofessor på School of Arts &Sciences.

Den ekstra tid i skoven gav dem ekstra tid til eftertanke, nogle af frugterne af dem vises i et stykke offentliggjort i denne uge i Proceedings of the National Academy of Sciences , del af et særnummer om global insektnedgang.

Deres bidrag trækker på data indsamlet siden 1970'erne om insektoverflod og mangfoldighed i troperne, samt på observationer om klimaændringer, der går endnu længere tilbage. Selvom ACG's beskyttede status effektivt har elimineret visse trusler mod tab af biodiversitet, såsom ild, jagt, skovrydning, og brug af pesticider, de skabninger, der bor der, er ikke undtaget fra det, Janzen og Hallwachs kalder det "heterogene tæppe" af klimaændringseffekter.

"Hvad vi har set og levet siden midten af ​​1970'erne, utvetydigt, i vores costaricanske tropiske vilde verden er, at biomassen og artsrigdommen af ​​insektindivider og -arter, og deres interaktion med alt, nedbrydes, " de skriver.

For at reagere på dette fald, forskerne har fokuseret deres indsats lokalt. Det er vigtigt at holde styr på virkningerne af klimaændringer gennem konsekvent overvågning, de siger, men hvad der er endnu mere kritisk er at engagere de mennesker, der ejer det bevarede land:alle fem millioner costaricanere, I dette tilfælde. Janzen og Hallwachs er internationalt kendt for deres arbejde på denne front, at have skabt en model i ACG, der bemyndiger og beskæftiger lokalbefolkningen i bevaringsarbejde og forsøger at lette bevægelsen af ​​disse processer i hele nationalparksystemet og i udlandet.

I deres artikel, forskerne beskriver en ny tilgang til at udvide disse succeser:BioAlfa, et landsdækkende program designet til at hverve costaricanere selv i praktisk læring og forskning om deres nations vilde økosystemer. Initiativets navn kommer fra det spanske for biolitterære, "bioalfabetizado."

"Traditionen i tropiske lande er, at når du vil vide noget om dit lands biologi, ekspeditioner fra nord kommer og laver undersøgelser af den ene eller anden art, og så tager de informationen med sig hjem, " siger Janzen og Hallwachs. "Det, vi sagde, er, 'Se, du er i stand til at gøre det hele selv. Du kan finde alle insekterne og planterne og fuglene og alt i dit eget land og, i processen, lære om dem.'"

Måling af klimaets vejafgift

Janzen og Hallwachs havde aldrig til hensigt eksplicit at studere klimaændringer. Men dets virkninger har været umulige at ignorere. De bemærker, at i 1980'erne var skydække en konstant tilstedeværelse over de passende navngivne skyskove i ACG, dækkende tinder som Volcán Orosí og Volcán Cacao. Alligevel krympede skylaget i 1990'erne og nu, der går mange dage uden skydække overhovedet. Resultatet er en udtørring af skovens økosystemer til skade for insekter og andet dyreliv, der trives i fugtigt løvstrøelse og fugtige forhold, for ikke at sige noget om de udtørrende vandveje, der plejede at vande flade afgrøder og anden udvikling tilstrækkeligt.

ACG oplever nu langt flere dage med temperaturer, der nærmer sig og overstiger 90 grader Fahrenheit, end det gjorde i de sidste årtier. Ud over, en længere tørsæson og større uregelmæssigheder i nedbørsmængde og timing forværrer belastningen af ​​den biodiversitet, der lever der. Stort set alle tropiske organismer bruger vejrsignaler til at styre deres liv, og når disse ændrer sig og går i stykker, får alle et slag.

Janzen og Hallwachs bemærker, at disse klimatiske forstyrrelser har udvundet en pris på insekternes biodiversitet, en klokke for påvirkninger af fødenettet fra bund til top. I deres rapport, de sammenligner billeder fra mølundersøgelser - udført om natten ved at bruge et stærkt lys til at tiltrække møl til et lyst ark, hvor de kan tælles - det indikerer et dramatisk fald i både møltal og artsdiversitet siden 1980'erne.

Ser man på forskellige typer insekter, de siger det, på trods af en konstant søgeindsats fra ACG's lokale personale af uddannede og erfarne naboforskere, det samlede antal larver fundet under regelmæssige undersøgelser er faldet til det halve siden 2005, et tydeligt tegn på tilbagegang.

Understøtter dette fund, når larver findes, de er nu mindre tilbøjelige til at blive parasiteret af en anden insektart. Omkring en femtedel af larverne blev fundet parasiterede i 1985; det er faldet til kun 5 % i de seneste år. Selvom dette kan være en god ting for individuelle larver, det er generelt et bekymrende tegn. Fordi parasitter er hyperspecialiserede til at associere med bestemte larvearter, Janzen siger, at denne mangel på parasitiserede larver tyder på, at antallet af larve er så få, at parasitterne ikke er i stand til at lokalisere deres ønskede art og opretholde deres populationer.

"Når larvens tæthed falder, parasitterne udryddes hurtigere, " siger Janzen. "Så nu har du mistet den kødæder. Og du gentager det tusind gange, 10, 000 gange."

At være 'venlig mod de overlevende'

At afbøde klimaændringer kan være en overvældende opgave, og Janzen siger, at "små fyre" - som det økonomisk-små, men biodiversitetsstore land Costa Rica - næppe vil have en stor indvirkning på billedet, undtagen ved eksempel. I hans øjne, det er vigtigt for små tropiske nationer at fokusere energi på at skabe de betingelser, der gør det muligt for de overlevende af klimaforandringerne at bevare fodfæste. Og det er her, BioAlfa kommer ind.

Mens internationale bevaringsgrupper bidrager med penge til at bevare jord i frodig, lokaliteter med biodiversitet, såsom ACG, forskerne hævder, at opnå buy-in fra alle niveauer af ejerne af den bevarede jord, snarere end outsidere, der måske aldrig træder deres fod i landet, er en nødvendig ingrediens i tropisk bevaring.

"Karismatiske hvirveldyr, turistbilleder, og salgbare store træstammer er ikke engang 0,001 % af den tropiske biodiversitet, Janzen og Hallwachs skriver. "Millioner til milliarder af arter, og milliarder af vilde interaktioner stadig levedygtige, er stort set usynlige uden bioliteracy."

Det er derfor, at understrege bioliteracy er grundlaget for BioAlfa. Penn-forskernes vision er, at ligesom folkeskolebørn bliver lært at læse, de bør også læres om biodiversiteten omkring dem, og ikke kun i et klasseværelse, men ved at gå på land og lære ved at gøre. Og som at læse, denne viden bliver noget, man tager med ind i den sociale sektor, der bliver hjemsted.

Denne forbedrede bioliteracy ville så føre tilbage til bevaring, de siger. Ikke alene kan en større forståelse af økosystemer blandt costaricanere omsætte til større påskønnelse, men konkrete resultater ved at bruge biodiversitetsinformation, uanset hvor de er. Specifikt, Janzen og Hallwachs ønsker at udvide praksis med at få lokale forskere til at udføre deres DNA-stregkodningsarbejde, hvor arter identificeres ved at sekventere strækninger af deres genetiske materiale.

Mens den costaricanske regering har forpligtet sig til ideen om BioAlfa, At udfylde det fuldt ud over 10 år vil tage anslået $100 millioner, en klækkelig sum, som Janzen og Hallwachs håber kan komme fra både internationale statslige og private kilder.

"Lige nu har Costa Rica den politiske tilladelse til dette projekt, men det har også brug for den økonomiske tilladelse, siger Janzen.

For deres vedkommende parret fortsætter med at sætte gang i opbygningen af ​​deres biodiversitetsopgørelse og undersøgelser i ACG, mens de deler deres succeser ved internationale møder (for nu virtuelt), i håb om, at andre tropiske nationer vil følge i deres fodspor, beskytte jord til, med ordene i deres videnskabelige papir, "vær venlig over for de overlevende" af klimaændringer.

Så snart de er vaccineret for coronavirus, Janzen og Hallwachs planlægger at være tilbage på jorden i Costa Rica, fortsætter med at forfølge dette mål.