Tendințe climatice globale și extincția mamiferelor marine

Schimbările climatice, inclusiv încălzirea și acidificarea oceanelor, vor produce probabil consecințe ecologice negative substanțiale pentru mamiferele marine, deși termenele și modelele spațiale ale impactului sunt în general necunoscute și dificil de prezis. În ceea ce privește mamiferele marine, majoritatea discuțiilor recente care leagă schimbările climatice de riscurile de extincție se concentrează asupra speciilor de la latitudini înalte, în special cele care au legături ecologice obligatorii cu gheața marină (de exemplu, Moore și Huntington, 2008). Reducerile pe scară largă ale acoperirii de gheață marină la latitudini înalte sunt recunoscute de cel puțin două decenii și nu există dovezi care să sugereze schimbări în acest tipar în viitorul previzibil.

Sugerăm că cincisprezece specii de mamifere marine holocene, toate cunoscute ca având relații ecologice obligatorii cu gheața marină, sunt expuse unui risc semnificativ de reducere a populației, posibil inclusiv de dispariție, pe măsură ce încălzirea globală continuă. Deși mamiferele marine de latitudine joasă și medie ar putea fi capabile să supraviețuiască tendințelor climatice pe termen lung prin ajustarea intervalelor latitudinale și a modelelor de utilizare a habitatului, speciile dependente de gheață nu au opțiuni alternative de habitat odată ce pierderile preconizate de gheață marină ating praguri ecologice critice. În continuare sunt prezentate speciile dependente de gheață care prezintă un risc semnificativ pe termen scurt ca urmare a modelelor de încălzire globală, cu indicarea tipului de gheață asociat de obicei cu fiecare specie:

Lista speciilor vulnerabile este mai lungă și mai diversă pentru regiunea arctică în comparație cu cea antarctică, în corelație cu două modele care pot servi drept explicații. În primul rând, habitatul marin arctic este apropiat de masele terestre continentale ale Americii de Nord și Asiei, influențând posibil gama de opțiuni pentru tranzițiile evolutive de la viața terestră la cea marină la scară evolutivă. În schimb, ecosistemele marine din Antarctica sunt foarte îndepărtate de masele de uscat continentale fără gheață. În al doilea rând, mediul marin arctic este o masă de apă oceanică înconjurată în mare parte de uscat, în timp ce Antarctica este o masă de uscat complet înconjurată de ape oceanice.

Ecosistemele marine din Antarctica sunt folosite intensiv de balenele albastre, cu aripioare și minke, alături de balenele ucigașe. Cu toate acestea, deși prezența redusă a gheții va produce probabil consecințe negative, balenele cu aripioare, albastre, minke și ucigașe au opțiuni de habitat mai flexibile și probabilități mai mari de a supraviețui unei reduceri catastrofale a gheții marine decât cele trei specii de cetacee din Arctica cu asociații obligatorii cu gheața marină. Un exemplu informativ este oferit de schimbările geografice ale modelelor de hrănire ale populației de balene cenușii din Pacificul de Nord estic în ultimele decenii. Ca răspuns aparent la schimbările recent documentate în distribuția și productivitatea prăzii balenelor cenușii din Marea Bering, balenele cenușii și-au extins aria de hrănire mai la nord, cu o prezență și o hrănire crescute în mările Chukchi și Beaufort, și mai la sud, cu grupuri de hrănire care folosesc în mod obișnuit o serie de locații, inclusiv arhipelagul Kodiak din Alaska și situri de-a lungul coastelor din Columbia Britanică, Washington, Oregon și nordul Californiei. Alți factori, alții decât schimbările climatice, pot explica parțial schimbările în habitatul de hrănire, inclusiv apropierea postulată a populației de capacitatea de suport (a se vedea secțiunea „Balena cenușie din Pacificul de Nord de Est: E. robustus (Lilljeborg, 1861)”). Cu toate acestea, este clar că specia se poate adapta cu succes la un peisaj de pradă în schimbare.

Sugerăm că urșii polari și populația de foci pătate din sudul Pacificului de Nord, aceasta din urmă locuind în Marea Japoniei și în nordul Mării Galbene din regiunea extrem de vestică a Pacificului de Nord, vor fi probabil printre cele mai timpurii mamifere marine asociate obligatoriu cu gheața care vor suferi reduceri majore ale populației pe măsură ce încălzirea globală avansează. Populația de foci cu pete din sud se află la o latitudine mai joasă decât alte foci de gheață și ar putea fi printre primele care vor suferi o pierdere profundă a habitatului de gheață. Observațiile recente indică faptul că, în cadrul acestei populații, pupăturile sunt în tranziție de la gheață la uscat și că puii dependenți au fost văzuți părăsind adăposturile și intrând în apă înainte de înțărcare. Ambele comportamente sunt anormale pentru această specie și pot indica debutul stresului la nivel de populație legat de tendințele climatice. Populația de foci cu pete sudice este catalogată ca fiind „amenințată” în conformitate cu ESA, dar nu este inclusă în RLTS. Se știe, de asemenea, că ratele de pierdere a banchizei sunt ridicate în Strâmtoarea Davis (între Groenlanda și Insula Baffin, Canada) și de-a lungul coastei de est a Groenlandei), ceea ce facilitează vulnerabilitatea populațiilor rezidente de foci harpa și foci cu glugă.

Osii polari s-ar putea să se confrunte deja cu un stres la scara populației asociat cu tendințele negative ale acoperirii cu gheață de mare în Arctica. Urșii polari sunt prezenți în Alaska, Canada, Groenlanda, Norvegia și Rusia, cu populații însumate care numără între 20.000 și 25.000 de indivizi. Caracterizarea tendințelor populației este dificil de realizat în cazul urșilor polari (a se vedea Factorii generali care împiedică identificarea și monitorizarea eficientă a populațiilor de mamifere marine vulnerabile la dispariție), dar există o percepție generală potrivit căreia populațiile sunt în declin după un model care urmărește aproximativ declinul observat al stratului de gheață. Urșii polari din Alaska sunt clasificați ca fiind „amenințați” în conformitate cu ESA, iar populațiile globale sunt clasificate ca fiind „vulnerabile” în conformitate cu RLTS. Reducerea întinderii gheții ridică cel puțin trei probleme ecologice majore pentru urșii polari. În primul rând, banchiza este habitatul principal pentru focile inelate, cea mai importantă specie de pradă pentru urșii polari din punct de vedere nutrițional. Astfel, reducerea stratului de gheață va duce la diminuarea habitatului de hrănire pentru urșii polari și la reducerea abundenței prăzii în măsura în care pierderea stratului de gheață influențează negativ focile care locuiesc în gheață. În al doilea rând, pe măsură ce stratul de gheață se reduce, urșii polari vor fi constrânși să crească cantitatea de înot necesară pentru a ajunge la un habitat adecvat pentru hrănire. Urșii polari trebuie să fie la suprafața gheții, mai degrabă decât în apă, pentru a vâna eficient focile inelate. Înotul este mai costisitor din punct de vedere metabolic decât mersul pe jos sau alergatul pe suprafața gheții pentru deplasare. Rezultă că, odată cu diminuarea stratului de gheață, urșii polari vor trebui să cheltuiască mai multă energie pe unitatea de timp pentru a ajunge la zonele de hrănire productive, găsind zone de hrănire mai mici și mai dispersate în care să se hrănească la sosire. În cele din urmă, pierderea semnificativă a gheții marine va impune durate mai mari ale perioadelor de post pe uscat în anotimpurile mai calde, posibil dincolo de toleranțele metabolice, provocând un impact negativ asupra parametrilor vitali ai populației (de exemplu, Molnár et al., 2011).

Sugerăm că și alte specii obligate asociate cu gheața enumerate mai sus sunt, de asemenea, susceptibile de a suferi reduceri serioase ale numărului de exemplare pe măsură ce încălzirea globală avansează. Pentru aceste specii, gheața de mare are efecte cruciale asupra funcției ecosistemului și a productivității prăzii, de care cetaceele și pinipedele asociate obligatoriu cu gheața sunt foarte dependente. Pentru pinipede, gheața de mare este vitală și ca habitat de reproducere și de odihnă. Configurația fizică a gheții marine are efecte semnificative asupra atributelor cheie ale sistemelor de reproducere utilizate de speciile de foci care trăiesc în gheață la scară evolutivă, inclusiv intensitatea competiției între masculi, modelele comportamentale de apărare teritorială a masculilor, nivelul de dimorfism sexual în ceea ce privește dimensiunea și gradul de poliginie sau poliandrie. Suspectăm că reducerea drastică sau pierderea drastică a gheții marine va extinde excesiv capacitatea de adaptare a speciilor enumerate și va crește foarte mult probabilitatea unei reduceri colective, care poate duce la dispariții în unele sau în toate cazurile.

Pe lângă explorarea și dezvoltarea extinsă a petrolului marin, deja în curs de desfășurare, se preconizează că pierderea gheții marine în regiunea arctică va facilita o creștere dramatică a altor forme de activitate umană, inclusiv introducerea traficului maritim, a activității navelor de pescuit și a altor forme de dezvoltare industrială umană în habitate cu o istorie în mare parte virgină. Odată cu astfel de acțiuni, mamiferele marine arctice dependente de gheață vor fi supuse unei serii previzibile de riscuri de conservare, printre care se numără lovirile navelor, capturile accidentale din pescuit, concurența cu pescăriile pentru prada comună, contaminarea chimică, inclusiv deversările de petrol, și poluarea fonică. Odată cu reducerea sau dispariția gheții marine vor apărea și perturbări ale ecosistemelor antarctice, cu consecința creșterii riscului de dispariție a populațiilor de mamifere marine, deși consecințele probabile ale introducerii prezenței industriale umane în Antarctica sunt mai greu de prezis. Recunoscând că previziunile privind efectele ecologice ale tendințelor climatice la latitudini medii și joase sunt neclare, ne abținem de la previziuni specifice privind efectele asupra mamiferelor marine din regiunile fără gheață. Recunoaștem că consecințele schimbărilor climatice la latitudini mai joase ar putea fi substanțiale pentru mamiferele marine și probabil că vor testa capacitatea de adaptare a speciilor de latitudini joase.

.