Ilmastonmuutos ja arktiset lajit

07.04.2005 klo 10.30 • Aihe: Bio

Tiivistelmä artikkelin Biodiversity, Distributions and Adaptations of Arctic Species in the Context of Environmental Change (Callaghan, T. V. ym. 2004. Ambio 33(7)404-417) valikoiduista osista.

Taustaa ja yleistä lajistosta

Ympäristön muutokset aiheuttavat muutoksia luontoon monella tasolla yksilöistä koko ekosysteemiin. Yksilö on kuitenkin se perusyksikkö, joka reagoi muutokseen. Reaktion nopeus voi vaihdella muutamasta minuutista (muutokset käyttäytymisessä tai fysiologiassa) yksilön koko elämän kestäviin muutoksiin (muutokset lisääntymisessä, kuolema). Reagoinnin tuloksena on vaihtelua populaation dynamiikassa tai lajin genetiikassa (eli evoluutiota).

Ilmastonmuutoksen ja UV-B-säteilyn lisääntymisen vaikutus arktisiin lajeihin riippuu kahdesta tekijästä:

  1. Lajien kyvystä sietää tai sopeutua uusiin olosuhteisiin
  2. Lajien vuorovaikutuksesta alueelleen leviävien uusien (eteläisten) lajien kanssa

Tässä artikkelissa tarkastellaan tekijöitä, jotka rajoittavat tai mahdollistavat arktisten lajien sopeutumisen muuttuviin olosuhteisiin. Artikkeli on osa yritystä selvittää kokonaiskuvaa ilmastonmuutoksen vaikutuksesta arktisiin maaekosysteemeihin.

Maailman eläinlajeista noin kaksi prosenttia on arktisia lajeja. Primitiiviset ryhmät ovat arktisella alueella keskimääräistä paremmin edustettuina. Arktisella alueella on useita määritelmiä ja rajauksia, joista alueen lajimääräkin riippuu. Puurajan yläpuolella pesii n. 240 lintulajia. jos mukaan otetaan myös metsäisiä alueita (CAFF:in määritelmä), lajimäärä on n. 450. Näistä 280 on keskittynyt pesimään pääasiassa arktisella alueella. Karkeasti arvioiden arktisella alueella pesii vähintään satoja miljoonia lintuyksilöitä. Arktinen alue oin erityisen merkittävä useimmille vesi- ja kahlaajalinnuille.

Eläinten levinneisyyteen vaikuttavat monet tekijät, joten niiden reagointia ilmastonmuutokseen on hankalaa ennustaa.

Lajimäärä ja dominanssi

Useimpien lajiryhmien monimuotoisuus laskee lämpötilan laskiessa. Pohjoisessa yleiset lajit ovat usein levittäytyneet laajalti erilaisiin elinympäristöihin. Muutamilla ryhmillä (esim. kahlaajalinnut) asia on kuitenkin päinvastainen, ehkä koska niille sopivat elinympäristöt ovat monipuolisempia pohjoisessa.

Tärkeä seuraus lajimäärän vähentymisestä pohjoiseen mentäessä on dominanssin lisääntyminen: yhdestä tai muutamasta lajista muodostuu valtalajeja ja ne käsittävät suuren osan kaikista ko. lajiryhmän yksilöistä. Nämä ns. superdominantit lajit ovat yleensä sopeutumiskykyisiä ja niillä on merkittävä vaikutus koko ekosysteemiin.

Ilmaston muutos todennäköisesti johtaa lajien suurempaan elinympäristön ja ekologisen lokeron erikoistumiseen.

Ominaisuuksia ja adaptaatioita

Arktista ympäristöä leimaavat mm. alhainen lämpötila, lyhyt kasvukausi ja voimakas vuodenaikaisvaihtelu. Eläimille on kehittynyt joukko sopeumia tällaisissa olosuhteissa elämiseen. Sopeumat voidaan jakaa seuraaviin tyyppeihin:

  • Morfologiset (lämmöneristeet, kompakti ruumiinmuoto, suurempi ruumiin koko)
  • Fysiologiset (talviuni, jäähtymisen sieto)
  • Käyttäytymispiirteet (suojautuminen lumen alle, elinkierto)
  • Joustavuus (kyky tulla toimeen muuttuneissa olosuhteissa)

Lajin levinneisyyden pohjoisrajan määräävät usein lajikohtainen kylmyydensietokyky sekä talven lämpötila. Sen sijaan levinneisyyden eteläraja määräytyy tyypillisesti usean bioottisen (esim. muut lajit, ravintolähteet) tai abioottisen (esim. lämpötila, maaperän kosteus) tekijän mukaan.

Muuttoliikkeet

Monet eläimet välttävät epäsuotuisia olosuhteita liikkumalla parempaan paikkaan. Liikkuminen voi olla säännöllistä tai satunnaista, kauas suuntautuvaa tai suppeampaa.

Arktisista linnuista valtaosa muuttaa talveksi etelään. Ilmastonmuutos voi vaikuttaa muuton ajoittumiseen ja muuton kulkuun (sää). Osa linnuista on paikallisia ja liikkuvat vuodenajoittain vain vähän (esim. kiiruna, riekko, korppi). Sen sijaan nomadiset linnut voivat vaeltaa pitkiäkin matkoja ja pesiä aina siellä missä ravintoa on parhaiten saatavissa (esim. tunturipöllö, urpiainen ja tundraurpiainen).

Adaptaatioita bioottiseen ympäristöön

Generalismi ravinnon- ja habitaatinvalinnassa on yleisempää arktisilla kuin eteläisemmillä eläimillä. Tämä voi johtua vähäisemmästä lajienvälisestä kilpailusta ja/tai siitä että ravinnon saatavuus vaihtelee vuosien välillä voimakkaammin. Poikkeuksia kuitenkin on, mutta tällaiset eläimet ovat sopeutuneet ravinnon saatavuuden vaihteluihin muilla tavoin, kuten joustavalla lisääntymisstrategialla (esim. tunturisopuleita saalistava lumikko).

Arktisissa ympäristöissä on vähemmän petoja ja loisia, monet eläimet ovat kömpelömpiä ja ehkä myös vähemmän vastustuskykyisiä taudeille.

UV-B-säteily

Eläinten adaptaatioista UV-B-säteilyä vastaan tiedetään vain vähän. Arktiset eläimet altistuvat kesäisin voimakkaalle UV-B-säteilylle kun taas talvella säteily on huomattavasti vähäisempää. Mahdollisia adaptaatioita ovat säteilyvahingoille vastustuskykyinen DNA sekä suojaavat pigmentit ja pintarakenteet (karvat, höyhenet).

Populaatiosyklit

Tundralla populaatiosyklit keskikokoisilla ja pienillä linnuilla ja nisäkkäillä ovat hyvin yleisiä. Myös saalistajien kannat seuraavat saalislajien syklejä. Sykleissä on alueellista vaihtelevuutta (epäsynkroniaa), joka on eri laajuista eri lajeilla.

Yhteenveto

Valtaosa arktisista lajeista todennäköisesti kestää kohonneen lämpötilan ja UV-B-säteilyn vaikutukset sinällään. Muutoksia lajien esiintymisessä kuitenkin aiheuttanevat epäsuorat vaikutukset sekä etenkin kanssakäyminen eteläisten tulokaslajien kanssa. Eliöiden vastetta voidaan arvioida käyttämällä tietoja nykyisestä ilmastosta ja eliöiden välisistä suhteista.

TrackBack URL tälle viestille: http://www.biomi.org/cgi-bin/mt/mt-tb.cgi/12

Kommentit

Tätä viestiä ei voi enää kommentoida.