毎年夏の終わりには、カナダバッファローベリーと呼ばれる低木のタルトレッドベリーのアルバータ州のロッキー山脈峡谷にグリズリークマ羊飼いカナデンシス） 沿岸人口の鮭を欠いている、ごちそうはアルバータグリズリーベアのメニューの最大のカロリーイベントです。 これは、個人が冬眠に必要な体重の多くを得る時です。
だけど 最新の研究、雑誌に掲載 自然の気候変動は、気温の上昇がバッファローベリーのような植物の開発を促進していることを示しています。
2080年までに、ロッキー山脈のバッファローベリーは現在よりも3週間早く熟成するでしょう。 我々は、この変化がこの地域のハイイログマの行動を変え、おそらくこの脆弱な人々の繁殖率を脅かすと予測しています。
植物発生を追跡するための新しい方法
私たちの仕事は、カナダの庭師の間でよく知られている園芸の原則に基づいています。それは、植物の発達は温度の蓄積と密接に関係しているということです。 植物は、例えば、開花から実を結ぶように、あるフェノロジー段階から次の段階に進むために一定量の熱を必要とします。
この原則は、個々の植物から景観全体に至るまで、あらゆる空間規模で適用できることがわかりました。 これに基づいて、我々は巨大な地域に渡って、バッファローベリーのような特定の下層植物の季節的発達を追跡するために衛星リモートセンシングからの熱観測を使用する新しい戦略を開発しました。
この進行は、1つの成長期（4月30から10月7）を通じてカナダのバッファローを追跡します。 非常に短い「完熟果実」フェノフェーズ（ここでは14秒マークで見られる）は、グリズリーに耐える重要な栄養価の唯一のフェノロジー段階であり、この重要な食料資源の句読点の性質を強調している。
気候変動に対する生態学的反応
政府間気候変動パネル（IPCC）報告 人間の活動が1 Cによって産業革命前のレベルを超えて地球を温めたこと。 しかし、生態学的コミュニティは世界平均に対応していません。 地域ごとの変化は、場所によって大きく異なる可能性がありますが、気温の上昇に対する生態学的な反応を理解しようとするときには、はるかに重要です。
フェノロジーは動植物の季節的出来事のタイミングであり、気候変動の影響を観察するための強力なレンズです。
例えば、日本人は京都の桜の木の花の出現を700年以上にわたって追跡してきました。 これらの記録は現代の研究者が日本の春の気温を再現することを可能にしました 9世紀以降長期の太陽サイクルに関連する寒い時期を明らかにします。
気候変動の影響は植物だけではありません。 植物のフェノロジーの変化は、食物網全体に反響する可能性がある他の間接的な反応を引き起こします。 科学者はこのための用語を持っています：フェノロジーミスマッチ。 これらは、相互作用する種の季節的タイミングが他の種のそれと同期しなくなると発生します。 例えば、グリーンランドにおける植生発達のタイミングの進歩は、毎年の出産の季節であるカリブーの個体群を傷つけました。 一致しなくなりました 最も栄養価の高い飼料のタイミング。
これは生態学者のEric Postの「夜の泥棒類推：それは、生態学的コミュニティにとって最大の脅威となるのは、気候変動の間接的な影響であるという考えです。
気候変動とアルバータ州のハイイログマ
IPCCの4つの気候予測のうち、我々の研究は中程度の排出量のシナリオ（RCP4.5と呼ばれる）を使用した。 我々は、2080によって、アルバータのグリズリーベアの範囲にわたるバッファローベリー果実が現在より平均3週間早く熟成することを発見しました。 この高度は、高地の亜高山帯では37日に増加します。
アルバータ州のグリズリーベアの範囲にわたる季節的なバッファローベリー開発の並列比較。 画像は最初の花の外観から果物の散布までをカバーしています。 赤い波は果実の熟成を示しています。
この変化は、州の支配的な雑食動物や他の地元の果物を食べる人に大きな影響を与えるでしょう。 グリズリーベアは食物に非常に集中しており、その動きは季節の食料源の利用可能性によって推進されます。
夏の終わりの間に、科学者は文書化しました アルバータの個々のクマ 1日あたり最大200,000個の果実を消費します。 この重要な食物資源のタイミングを変えることは、時々そして私達がそれらを見ることに慣れていない場所でクマを見ることを期待できることを意味します。
生殖率に対する脅威
バッファローベリーの省略された、真夏の熟成はまた、主要な摂餌シーズンと冬眠の間のギャップを広げます。 これは生殖率を変えることができます アルバータ州の絶滅危惧種のハイイログマ個体群.
クマは春に受精する卵が妊娠の開始前に数ヶ月待つことができる「着床遅延」を持つ哺乳類の数少ない種の一つです。 これまでの研究 秋の雌クマの体調と生殖成功の間に強い相関関係を示しました。
体調の良いクマは早めに出産し、授乳は長くなり、より多くの子を産みます。 必要な脂肪貯蔵のない熊はまったく出産しないかもしれません。
これらの新たに出現した生物学的ミスマッチは、バッファローベリー自体にも戻ってくる可能性があります。 バッファローベリーの春の開花のタイミングも早い時期にシフトするでしょう、それはおそらくそれを植物の小さなハエの花粉媒介者のライフサイクルと同期しなくするでしょう に依存します.
昆虫もまた反応するかもしれないので、我々は必ずしも昆虫の花粉媒介者が水牛の花と同じペースで彼らの出現を進めると予想しません。 他の季節のシグナル 日中の時間など。
春に花を咲かせる最初の低木種の1つであるため、花粉媒介者集団が出現し始めたばかりなので、これは水牛にとって特に問題となります。 現時点では、受粉のための他のいくつかのオプションがあります。
これに良い知らせがあるとすれば、気候変動の生態学的影響についての私たちの理解の高まりは、政策立案者や関与した市民が情報に基づいた決定を下すのに役立つ可能性があるということです。 炭素税、温室効果ガス排出量の目標、再生可能エネルギー戦略は、私たちの注意を必要とする重要な問題です。
著者について
グレッグマクダーミド教授 カルガリー大学; David Laskin、博士課程、 カルガリー大学スコットニールセン教授 アルバータ大学
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