Global Climatic Trends and Marine Mammal Extinction

Ilmastonmuutos, mukaan lukien valtamerten lämpeneminen ja happamoituminen, aiheuttaa todennäköisesti huomattavia kielteisiä ekologisia seurauksia merinisäkkäille, vaikkakin vaikutusten aikatauluja ja alueellisia malleja ei yleisesti ottaen tunneta ja niitä on vaikea ennustaa. Merinisäkkäiden osalta useimmat viimeaikaiset keskustelut ilmastonmuutoksen ja sukupuuttoon kuolemisen riskin yhdistämisestä keskittyvät korkeilla leveysasteilla eläviin lajeihin, erityisesti niihin, joilla on pakollinen ekologinen yhteys merijäähän (esim. Moore ja Huntington, 2008). Korkeiden leveysasteiden merijääpeitteen laajamittainen väheneminen on havaittu jo ainakin kahden vuosikymmenen ajan, eikä ole näyttöä siitä, että malli muuttuisi lähitulevaisuudessa.

Esitämme, että viidentoista holoseenisen merinisäkäslajin, joilla kaikilla tiedetään olevan pakolliset ekologiset suhteet merijäähän, populaatioiden vähenemisen ja mahdollisesti myös sukupuuttoon kuolemisen vaara on merkittävä ilmaston lämpenemisen jatkuessa. Vaikka matalilla ja keskileveysasteilla elävät merinisäkkäät voivat selviytyä ilmaston pitkän aikavälin kehityssuuntauksista mukauttamalla leveyspiirejä ja elinympäristön käyttötapoja, jäästä riippuvaisilla lajeilla ei ole vaihtoehtoisia elinympäristövaihtoehtoja, kun merijään ennustettu väheneminen saavuttaa kriittiset ekologiset kynnysarvot. Seuraavassa on lueteltu jäästä riippuvaiset lajit, jotka ovat merkittävässä vaarassa lähitulevaisuudessa ilmaston lämpenemisen seurauksena, sekä maininta siitä, minkä tyyppistä jäätä kukin laji tyypillisesti käyttää:

Luettelo uhanalaisista lajeista on pidempi ja monipuolisempi arktisella alueella verrattuna Etelämantereeseen, mikä korreloi kahden mallin kanssa, jotka voivat toimia selityksinä. Ensinnäkin arktinen merellinen elinympäristö on lähellä Pohjois-Amerikan ja Aasian mantereisia maamassoja, mikä mahdollisesti vaikuttaa evolutiivisessa mittakaavassa mahdollisuuksiin siirtyä maalla elämisestä merellä elämiseen. Sitä vastoin Etelämantereen meriekosysteemit ovat kaukana jäättömistä mantereisista maamassoista. Toiseksi arktinen meriympäristö on merellinen vesimassa, jota ympäröi suurelta osin maa, kun taas Etelämanner on täysin merellisten vesien ympäröimä maamassa.

Antarktiksen merellisiä ekosysteemejä käyttävät intensiivisesti sini-, suomen- ja pikkuvalaat sekä miekkavalaat. Vaikka jään vähenemisellä on todennäköisesti kielteisiä seurauksia, suomen-, sini-, minkki- ja miekkavalailla on kuitenkin joustavampia elinympäristövaihtoehtoja ja suuremmat todennäköisyydet selviytyä merijään katastrofaalisesta vähenemisestä kuin niillä kolmella arktisella alueella elävällä valaslajilla, joilla on pakollinen yhteys merijäähän. Informatiivisena esimerkkinä ovat maantieteelliset muutokset Pohjois-Tyynenmeren itäosan harmaavalaspopulaation ruokailutottumuksissa viime vuosikymmeninä. Ilmeisesti vastauksena hiljattain dokumentoituihin muutoksiin harmaavalaan saaliin levinneisyydessä ja tuottavuudessa Beringinmerellä harmaavalaat ovat laajentaneet ruokailualuettaan pohjoisemmaksi, jolloin niiden läsnäolo ja ruokailu on lisääntynyt Tšukki- ja Beaufortinmerellä, ja etelämmäksi, jolloin ruokailuryhmät ovat yleisesti käyttäneet useita paikkoja, muun muassa Kodiakin saaristoa Alaskassa ja alueita Brittiläisen Kolumbian, Washingtonin, Oregonin ja Kalifornian pohjoisosien rannikoilla. Muut tekijät kuin ilmastolliset muutokset voivat osittain selittää ruokailualueiden muutoksia, kuten kannan oletettu lähestyminen kantokykyä (ks. jakso ”Itäinen Pohjois-Tyynenmeren harmaavalas: E. robustus (Lilljeborg, 1861)”). On kuitenkin selvää, että laji pystyy sopeutumaan menestyksekkäästi muuttuvaan saalistusmaisemaan.

Esityksemme mukaan jääkarhut ja eteläisen Pohjois-Tyynenmeren eteläinen täplärapupopulaatio, joista jälkimmäinen asuu Japaninmerellä ja pohjoisella Keltaisella merellä kaukana läntisellä Pohjoisen Tyynenmeren alueella, ovat todennäköisesti ensimmäisten jäähän pakollisesti liittyvien merinisäkkäiden joukossa, joiden populaatio kärsii huomattavasta pienenemisestä ilmaston lämpenemisen edetessä. Eteläinen täplärapupopulaatio sijaitsee muita jäähylkeitä alemmalla leveysasteella, ja se saattaa kokea ensimmäisten joukossa jäähylkeiden elinympäristön syvän menetyksen. Viimeaikaiset havainnot viittaavat siihen, että kannan poikaset ovat siirtymässä pakkajäätiköltä maalle ja että riippuvaisten pentujen on nähty lähtevän poikaspaikoilta ja menevän veteen ennen vieroitusta. Molemmat käyttäytymismuodot ovat lajille epätavallisia, ja ne voivat viitata ilmaston kehityssuuntauksiin liittyvien populaation laajuisten stressitekijöiden alkamiseen. Eteläinen täplärapukanta on ESA:n mukaan luokiteltu ”uhanalaiseksi”, mutta sitä ei ole mainittu RLTS:ssä. Pakettijään häviämisasteen tiedetään olevan korkea myös Davis Straitissa (Grönlannin ja Baffinsaaren (Kanada) välillä) ja Grönlannin itärannikolla), mikä helpottaa saimaannorppa- ja huppuhyljepopulaatioiden haavoittuvuutta.

Jääkarhut saattavat jo nyt kärsiä populaatiomittakaavan stressistä, joka liittyy arktisen alueen merijääpeitteen kielteiseen kehitykseen. Jääkarhuja esiintyy Alaskassa, Kanadassa, Grönlannissa, Norjassa ja Venäjällä, ja niiden yhteenlaskettu kanta on 20 000-25 000 yksilöä. Jääkarhupopulaatioiden kehityssuuntauksia on vaikea kuvailla (ks. kohta Uhanalaisten merinisäkäspopulaatioiden tehokasta tunnistamista ja seurantaa haittaavat yleiset tekijät), mutta yleinen käsitys on, että populaatiot pienenevät suurin piirtein samansuuntaisesti kuin jääpeitteen havaittu väheneminen. Alaskan jääkarhut on luokiteltu ESA:n mukaan uhanalaisiksi, ja maailmanlaajuiset populaatiot on luokiteltu RLTS:n mukaan haavoittuviksi. Jääpeitteen väheneminen aiheuttaa jääkarhuille ainakin kolme suurta ekologista ongelmaa. Ensinnäkin pakkausjää on ensisijainen elinympäristö rengashylkeille, jotka ovat jääkarhujen ravitsemuksellisesti tärkein saalislaji. Näin ollen jääpeitteen väheneminen johtaa jääkarhujen ruokailuelinympäristön pienenemiseen ja saaliin määrän vähenemiseen siinä määrin, että jääpeitteen katoaminen vaikuttaa kielteisesti jäällä eläviin hylkeisiin. Toiseksi, jääpeitteen vähentyessä jääkarhut joutuvat lisäämään uintimatkojaan päästäkseen sopivaan elinympäristöön ravinnonhankintaa varten. Jääkarhujen on oltava jään pinnalla eikä vedessä, jotta ne voivat metsästää tehokkaasti rengashylkeitä. Uiminen on aineenvaihdunnallisesti kalliimpaa kuin käveleminen tai juokseminen jään pinnalla. Tästä seuraa, että jääpeitteen vähentyessä jääkarhujen on kulutettava enemmän energiaa aikayksikköä kohden päästäkseen tuottaville ruokailualueille ja löydettävä saapuessaan pienempiä ja hajanaisempia ruokailualueita. Lopuksi merijään merkittävä väheneminen johtaa siihen, että lämpiminä vuodenaikoina rannikolla olevien paastojaksojen kesto pitenee ja ylittää mahdollisesti aineenvaihdunnan sietokyvyn, mikä aiheuttaa kielteisiä vaikutuksia populaation elintärkeisiin parametreihin (esim. Molnár ym., 2011).

Ehdotamme, että myös muiden edellä lueteltujen jäähän pakollisesti sitoutuneiden lajien määrä todennäköisesti vähenee vakavasti ilmaston lämpenemisen edetessä. Näille lajeille merijää vaikuttaa ratkaisevasti ekosysteemien toimintaan ja saaliin tuottavuuteen, joista jäähän sidoksissa olevat valaat ja keihäsjalkaiset ovat erittäin riippuvaisia. Hylje-eläimille merijää on elintärkeä myös lisääntymis- ja levähdyspaikkana. Merijään fyysisellä kokoonpanolla on merkittäviä vaikutuksia jäällä elävien hyljelajien käyttämien lisääntymisjärjestelmien tärkeimpiin ominaisuuksiin evoluutioasteikolla, kuten uroksen ja uroksen välisen kilpailun voimakkuuteen, urosten aluepuolustukseen liittyviin käyttäytymismalleihin, koon seksuaalisen dimorfismin tasoon ja moniavioisuuden tai moniavioisuuden asteeseen. Epäilemme, että merijään jyrkkä väheneminen tai häviäminen ylittää luettelossa mainittujen lajien sopeutumiskyvyn ja lisää huomattavasti kollektiivisen vähenemisen todennäköisyyttä, mikä saattaa johtaa sukupuuttoon joissakin tai kaikissa tapauksissa.

Jo käynnissä olevan laajenevan merellisen öljynetsinnän ja -porauksen lisäksi arktisen alueen merijään häviämisen ennustetaan helpottavan muunlaisen ihmistoiminnan dramaattista lisääntymistä, mukaan luettuna laivaliikenteen aloittaminen, kalastusalusten harjoittama kalastustoiminta ja muunlainen ihmisen harjoittama teollinen kehitys luontotyypeissä, joilla on ollut suurelta osin koskematon historia. Tällaisten toimien myötä jäästä riippuvaisille arktisen alueen merinisäkkäille aiheutuu ennakoitavissa olevia suojeluriskejä, kuten laivakolareita, kalastuksen sivusaaliita, kilpailua kalastuksen kanssa yhteisestä saaliista, kemiallista saastumista, kuten öljyvuotoja, ja melusaastetta. Myös Etelämantereen ekosysteemien häiriöt, jotka lisäävät merinisäkäspopulaatioiden sukupuuttoon kuolemisen riskiä, tulevat esiin merijään vähentyessä tai hävitessä, vaikka ihmisen teollisen läsnäolon todennäköisiä seurauksia Etelämantereella on vaikeampi ennustaa. Koska ennusteet keski- ja matalilla leveysasteilla tapahtuvien ilmaston kehityssuuntausten ekologisista vaikutuksista ovat epäselviä, pidättäydymme laatimasta erityisiä ennusteita merinisäkkäisiin kohdistuvista vaikutuksista jäättömillä alueilla. Myönnämme, että ilmastonmuutoksen seuraukset alemmilla leveysasteilla voivat olla merkittäviä merinisäkkäiden kannalta ja todennäköisesti koettelevat alempien leveysasteiden lajien sopeutumiskykyä.