남부 아프리카 고유의 새들이 기후 변화에 대처하는 방법

: By 더럼 대학교, 브라이언 헌 틀리

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남아프리카는 풍부한 생물학적 다양성과 고유종 비율이 높은 것으로 유명합니다. 이들은 특정 지역에 고유한 종으로 세계 어디에서도 볼 수 없습니다. 남아프리카의 핀보스(fynbos)와 즙이 많은 카루(Karoo)에서 이 지역의 많은 고유종을 볼 수 있습니다. 생물체.

특정 지역에서 생물다양성이 어떻게 발생하는지 이해하는 것도 중요하지만 어떻게 유지되는지 이해하는 것이 훨씬 더 중요합니다. 이는 다음을 고려할 때 특히 시급합니다. 글로벌 공약 생물다양성 보전과 지구환경 변화에 특히 기후 변화는 개별 종이 차지하는 영역과 특정 생물 군계를 지원할 수 있는 영역 모두에서 변화를 가져옵니다.

현재 일어나고 있는 기후 변화의 속도와 규모를 감안할 때 이러한 변화가 생물 다양성을 보존하는 우리의 능력에 어떤 영향을 미칠지 이해하는 것이 중요합니다.

우리 연구는 남부 아프리카의 현재 생물 다양성 패턴이 과거 기후 변화와 어떻게 관련되어 있는지 조사하여 이를 조사했습니다. 특히 우리는 이것이 생물 군계의 범위와 위치에 변화를 가져오는 정도를 연구했습니다.

우리의 결과는 생물 군계와 관련된 고유종의 현재 다양성이 동일한 생물 군계가 지속될 수 있었던 지역에서 가장 크다는 것을 보여주었습니다. 상대적으로 이동성이 높은 새에 대한 이 결과는 이동성이 적은 다른 그룹에 대해서도 거의 동일합니다.

우리의 연구, 생물 지리학 저널, 다양성이 유지되는 방법에 대한 문제를 해결하기 시작했습니다. 기후 변화가 생물다양성에 미치는 영향을 이해하고 전 세계 생물다양성 보전 목표를 달성하기 위한 전략을 개발하려면 이 질문에 답하는 것이 필수적입니다.

다양성을 공부하다

우리는 두 가지 가설을 테스트했습니다: 다양성의 현재 패턴과 고유종의 발생은 다음과 관련이 있습니다.

기후의 안정성; 및/또는
빙하-간빙기 시간 척도에 대한 생물 군계의 지속성.

우리는 남부 아프리카에서 번식하는 697종의 토착 조류 종을 유기체의 모델 그룹으로 사용하여 가설을 테스트했습니다. 여기에는 다음과 같은 163개의 지역 풍토병이 포함되었습니다. 주황색 가슴 태양새, fynbos 고유종 및 카루 코한, Karoo 고유종. 이 지역의 현재 분포가 더 완벽하게 매핑됨 다른 주요 그룹보다

우리는 지난 140,000년을 살펴보았습니다. 이것은 마지막 두 번째 빙하기에서 마지막까지 확장됩니다. 간빙기 (약 127,200년 전에 시작) 마지막 빙하기 (약 109,500년 전에 시작) 현재의 간빙기 또는 홀로세 기간(약 11,700년 전에 시작).

빙하기 동안 북반구 대륙의 넓은 지역은 빙상 지구 기후는 현저하게 더 춥고 건조했습니다. 빙하기(간빙기) 사이의 기간 동안의 기후는 지난 XNUMX세기의 기후와 더 유사했습니다.

빙기-간빙기 시간 척도는 이 기간 동안 지구 기후의 변화가 최근 지질학적 과거의 가장 큰 규모의 기후 변화이기 때문에 중요하다. 그들은 또한 유사한 온실 가스가 계속해서 대기 중으로 방출된다면 가까운 미래에 예상되는 것과 현재 환율.

우리는 이 기간 동안 시간 조각에 대한 일련의 78개 기후 모델 실험 결과를 다음과 같이 사용했습니다. 우리 연구의 기초.

기후 변화

기후 모델 실험 결과와 글로벌 데이터 세트 1961° 경도 x 위도 그리드의 셀에 대한 최근(90-0.5) 기후 조건의 경우, 우리는 0.5개의 시간 조각 각각에 대해 남부 아프리카의 각 78° 그리드 셀의 기후를 계산했습니다. 그런 다음 각 그리드 셀에 대해 지난 140,000년 동안 상대적인 기후 안정성에 대한 몇 가지 측정값을 계산했습니다.

우리는 각 종과 관련된 모델을 사용하여 각 그리드 셀에 대한 현재 번식 조류 종의 다양성을 예측했습니다. 매핑된 현재 분포 에 최근 기후.

그런 다음 각 그리드 셀에 대해 현재 조류의 다양성과 다양한 기후 안정성 측정 간의 상관 관계를 계산했습니다.

우리의 결과는 전반적인 다양성이 기후 안정성과 상관관계가 없음을 보여주었습니다. 그러나 그들은 오늘날 그리드 셀에 존재하는 고유종의 수가 기후 안정성과 상당한 양의 상관관계가 있음을 보여주었습니다. 즉, 기후가 안정적일수록 오늘날 존재하는 고유종의 수가 더 많습니다.

바이옴 지속성

우리의 두 번째 가설을 테스트하기 위해 우리는 먼저 XNUMX개 지역 생물 군계 각각의 현재 범위와 현재 기후. 이들과 각 그리드 셀에 대해 계산된 78개의 기후를 사용하여 각 시간 조각에 대해 각 그리드 셀에서 각 생물 군계의 발생과 범위를 예측했습니다.

각 그리드 셀에서 각 생물 군계의 지속 정도는 세 가지 방식으로 평가되었습니다. 그런 다음 각 그리드 셀에 대한 세 가지 생물 군계 지속성 측정치와 각 그리드 셀에서 발견된 생물 군계 고유 조류 종의 현재 수 사이의 상관관계를 계산했습니다.

우리는 생물 군계 지속성과 오늘날 그리드 셀에서 발견되는 생물 군계 관련 고유종의 수 사이에 강한 양의 상관 관계가 있음을 발견했습니다. 즉, 관련 생물군계가 지난 140,000년의 대부분 또는 전부 동안 지속될 수 있었던 곳에서 오늘날 가장 많은 수의 생물군계 관련 풍토병이 발견되었습니다.

멸종 위기

전반적으로 우리는 이 지역의 토착 조류 종의 다양성이 지난 140,000년 동안 기후 변화가 가장 적은 곳, 특히 기후 변화 정도가 충분히 작아 동일한 생물 군계가 지속될 수 있는 곳에서 가장 높다는 것을 발견했습니다.

이 결과는 지역적 조류 다양성 보전과 지구 생물다양성에 중요한 의미를 갖는다. 이는 기후 변화가 생물 군계의 변화로 이어져 해당 생물 군계를 사용하는 종의 생존에 영향을 미친다는 것을 보여주기 때문입니다.

현재 수준의 온실 가스 배출로 인한 기후 변화는 2100년까지 충분히 커서 결국 생물 군계의 변화 지구 육지 표면의 절반 이상에 걸쳐 있습니다. 우리가 연구한 새와 같이 특정 지역에 고유하며 특정 생물 군계를 사용하는 종의 경우 멸종될 수 있습니다.

이러한 재앙을 피하려면 국가가 다음과 같은 조치를 이행해야 합니다. 파리에서 합의, 미래의 기후 변화를 제한합니다. 예를 들어 종의 범위 이동과 종의 서식지 유지를 촉진하기 위해 더 넓은 경관을 관리하는 것을 포함하는 보존 전략도 필요합니다. 이것은 이미 진행 중인 기후 변화 수준에 대한 적응을 용이하게 할 것입니다.