Een opwarmend wereldklimaat kan plotselinge, potentieel catastrofale verliezen aan biodiversiteit in regio's over de hele wereld gedurende de 21e eeuw, vindt een nieuwe UCL-geleide studie.

De bevindingen, vandaag gepubliceerd in Natuur , voorspellen wanneer en waar er de komende decennia ernstige ecologische ontwrichting kan optreden, en suggereert dat de eerste golven al zouden kunnen plaatsvinden.

De hoofdauteur van de studie, Dr. Alex Pigot (UCL Center for Biodiversity &Environment Research):"We ontdekten dat de risico's van klimaatverandering voor de biodiversiteit niet geleidelijk toenemen. In plaats daarvan, als het klimaat warmer wordt, binnen een bepaald gebied kunnen de meeste soorten het een tijdje aan, voordat u een temperatuurdrempel overschrijdt, wanneer een groot deel van de soort plotseling te maken krijgt met omstandigheden die ze nog nooit eerder hebben meegemaakt."

"Het is geen gladde helling, maar een reeks klifranden, raken verschillende gebieden op verschillende tijdstippen."

Dr. Pigot en collega's uit de VS en Zuid-Afrika probeerden bedreigingen voor de biodiversiteit in de loop van de 21e eeuw te voorspellen, in plaats van een momentopname van één jaar. Ze gebruikten klimaatmodelgegevens van 1850 tot 2005, en verwees ernaar met de geografische bereiken van 30, 652 soorten vogels, zoogdieren, reptielen, amfibieën, vis, en andere dieren en planten. De gegevens waren beschikbaar voor gebieden over de hele wereld, opgedeeld in vierkante rastercellen van 100 bij 100 km.

Ze gebruikten klimaatmodelprojecties voor elk jaar tot 2100 om te voorspellen wanneer soorten in elke rastercel temperaturen zullen gaan ervaren die consistent hoger zijn dan het organisme eerder heeft ervaren over zijn geografische bereik, voor een periode van minimaal vijf jaar.

De eerste auteur van de studie, Dr. Christopher Trisos (Afrikaans klimaat- en ontwikkelingsinitiatief, Universiteit van Kaapstad, en het National Socio-Environment Synthesis Center-SESYNC, Maryland, VS), zei:"De historische temperatuurmodellen, gecombineerd met soortenreeksen, liet ons het scala aan omstandigheden zien waaronder elk organisme kan overleven, zo ver we weten."

"Zodra de temperaturen in een bepaald gebied stijgen tot niveaus die de soort nog nooit heeft meegemaakt, we zouden verwachten dat er uitstervingen zouden zijn, maar niet noodzakelijk - we hebben gewoon geen bewijs van het vermogen van deze soorten om na dit punt te blijven bestaan, " hij zei.

De onderzoekers ontdekten dat in de meeste ecologische gemeenschappen over de hele wereld, een groot deel van de organismen zal zich binnen hetzelfde decennium buiten hun niche (comfortzone) bevinden. In alle gemeenschappen, gemiddeld zal 73% van de soorten die vóór 2100 met ongekende temperaturen worden geconfronteerd, die drempel gelijktijdig overschrijden.

De onderzoekers voorspellen dat als de temperatuur op aarde in 2100 met 4°C stijgt, in een scenario met "hoge emissies" waarvan de onderzoekers zeggen dat het aannemelijk is, ten minste 15% van de gemeenschappen over de hele wereld, en mogelijk nog veel meer, zullen een abrupte blootstellingsgebeurtenis ondergaan waarbij meer dan een op de vijf van hun samenstellende soorten binnen hetzelfde decennium de drempel overschrijdt boven hun nichelimiet. Een dergelijke gebeurtenis kan onomkeerbare schade toebrengen aan het functioneren van het ecosysteem.

Als de opwarming op 2°C of minder wordt gehouden, mogelijk zal minder dan 2% van de gemeenschappen te maken krijgen met dergelijke blootstellingsgebeurtenissen, hoewel de onderzoekers waarschuwen dat binnen die 2% enkele van de meest biodiverse gemeenschappen op de planeet zitten, zoals koraalriffen.

De onderzoekers voorspellen dat dergelijke ongekende temperatuurregimes vóór 2030 zullen beginnen in tropische oceanen, en recente gebeurtenissen zoals massale bleking van koralen op het Great Barrier Reef suggereren dat dit al gebeurt. Naar verwachting lopen hogere breedtegraden en tropische bossen tegen 2050 gevaar.

Dr. Pigot zei:"Onze bevindingen benadrukken de dringende behoefte aan mitigatie van klimaatverandering, door de uitstoot onmiddellijk en drastisch te verminderen, die duizenden soorten van uitsterven zou kunnen redden. Door de opwarming van de aarde onder de 2°C te houden, wordt de curve van hoe dit risico voor de biodiversiteit zich in de loop van de eeuw zal ophopen, effectief afgevlakt, soorten en ecosystemen meer tijd geven om zich aan te passen aan het veranderende klimaat - of dat nu is door nieuwe habitats te vinden, hun gedrag veranderen, of met de hulp van door mensen geleide instandhoudingsinspanningen."

Co-auteur Dr. Cory Merow (Universiteit van Connecticut) zei:"We hopen dat onze bevindingen kunnen dienen als een systeem voor vroegtijdige waarschuwing, voorspellen welke gebieden het meeste risico lopen en wanneer, dat zou kunnen helpen bij het richten van instandhoudingsinspanningen en het verbeteren van toekomstige modelprojecties. Het kan waardevol zijn om een ​​tienjarig monitoringprogramma te ontwikkelen - vergelijkbaar met wat klimaatwetenschappers doen, maar voor biodiversiteit - die regelmatig zou kunnen worden bijgewerkt op basis van wat er werkelijk gebeurt."