Globala klimattrender och utrotning av marina däggdjur

Klimatförändringar, inklusive uppvärmning och försurning av haven, kommer troligen att medföra betydande negativa ekologiska konsekvenser för marina däggdjur, även om tidsramarna och de rumsliga mönstren för effekterna i allmänhet är okända och svåra att förutsäga. När det gäller marina däggdjur fokuserar de flesta diskussioner på senare tid som kopplar klimatförändringarna till utdöenderisker på arter på höga latituder, särskilt sådana som har obligatoriska ekologiska kopplingar till havsis (t.ex. Moore och Huntington, 2008). Storskaliga minskningar av havsisstäckningen på höga breddgrader har uppmärksammats i minst två decennier, och det finns inget som tyder på att mönstret kommer att förändras inom en överskådlig framtid.

Vi föreslår att femton holocena marina däggdjursarter, som alla är kända för att ha obligatoriska ekologiska förbindelser med havsis, löper en betydande risk att minska sina populationer, eventuellt till och med att dö ut, när den globala uppvärmningen fortsätter. Även om marina däggdjur på låga och medelhöga breddgrader kan överleva långsiktiga klimattrender genom att justera latitudinala områden och mönster för användning av livsmiljöer, har isberoende arter inga alternativa livsmiljöalternativ när de beräknade förlusterna av havsis når kritiska ekologiska trösklar. Nedan följer isberoende arter som på kort sikt löper stor risk till följd av globala uppvärmningsmönster, med uppgift om vilken typ av is som typiskt sett är förknippad med varje art:

Listan över sårbara arter är längre och mer varierad i den arktiska regionen jämfört med den antarktiska, vilket korrelerar med två mönster som kan fungera som förklaringar. För det första ligger den arktiska marina livsmiljön nära de kontinentala landmassorna i Nordamerika och Asien, vilket möjligen påverkar utbudet av alternativ för evolutionära övergångar från land- till havsliv på en evolutionär skala. De marina ekosystemen i Antarktis ligger däremot långt från isfria kontinentala landmassor. För det andra är den arktiska havsmiljön en oceanisk vattenmassa som till stor del är omgiven av land medan Antarktis är en landmassa som är helt omgiven av oceaniska vatten.

Antarktiskas marina ekosystem används intensivt av blå-, fin- och minkevalar tillsammans med späckhuggare. Även om minskad is kommer att få negativa konsekvenser har fin-, blå-, minke- och späckhuggare mer flexibla livsmiljöer och högre sannolikhet att överleva en katastrofal minskning av havsisen än de tre arktiska valarterna som är obligatoriskt knutna till havsisen. Ett informativt exempel är de geografiska förändringarna i födosöksmönster hos gråvalspopulationen i östra norra Stilla havet under de senaste årtiondena. Som ett uppenbart svar på nyligen dokumenterade förändringar i utbredningen och produktiviteten hos gråvalens bytesdjur i Berings hav har gråvalen utvidgat sitt födosöksområde längre norrut, med ökad närvaro och födosök i Chukchihavet och Beauforthavet, och längre söderut, med födosökande grupper som ofta använder sig av ett antal platser, bland annat Kodiak-arkipelagen i Alaska, och platser längs kusterna i British Columbia, Washington, Oregon och norra Kalifornien. Andra faktorer än klimatförändringar kan delvis förklara förändringar i livsmiljöer för födosök, inklusive den postulerade närmandet av populationen till bärförmåga (se avsnittet ”Eastern North Pacific Gray Whale”): E. robustus (Lilljeborg, 1861)”). Det är dock tydligt att arten kan anpassa sig framgångsrikt till ett skiftande byteslandskap.

Vi föreslår att isbjörnar och den södra nordliga Stillahavspopulationen av spotted seals, den sistnämnda som lever i Japanska havet och norra Gula havet i den yttersta västra delen av norra Stillahavsregionen, troligen kommer att vara bland de tidigaste av de obligatoriska isassocierade marina däggdjuren att drabbas av stora populationsminskningar när den globala uppvärmningen fortskrider. Populationen av den sydliga spotted seal befinner sig på en lägre latitud än andra issälar och kan vara en av de första som drabbas av en omfattande förlust av ishabitat. Nya observationer tyder på att valparna i populationen håller på att övergå från packis till land, och att beroende valpar har setts lämna utflyktsställen och gå ut i vattnet före avvänjning. Båda beteendena är onormala för arten och kan tyda på begynnande stress i populationsskala i samband med klimattrender. Populationen av sydlig spetsig säl är förtecknad som ”hotad” enligt ESA, men är inte förtecknad i RLTS. Det är också känt att packisförlusten är hög i Davis Strait (mellan Grönland och Baffin Island, Kanada) och längs Grönlands östkust, vilket gör de bofasta populationerna av grönlandssälar och knubbsälar mer sårbara.

Stjärnbjörnar kan redan uppleva stress på populationsskala i samband med de negativa trenderna i havsisstäckningen i Arktis. Isbjörnar förekommer i Alaska, Kanada, Grönland, Norge och Ryssland med sammanlagda populationer på mellan 20 000 och 25 000 individer. Det är svårt att fastställa populationstrender för isbjörnar (se Allmänna faktorer som hindrar en effektiv identifiering och övervakning av populationer av marina däggdjur som är sårbara för utrotning), men det finns en allmän uppfattning att populationerna minskar i ett mönster som i stort sett följer de observerade nedgångarna i istäcket. Isbjörnar i Alaska är listade som ”hotade” enligt ESA, och globala populationer är listade som ”sårbara” enligt RLTS. Minskad isutbredning innebär minst tre stora ekologiska problem för isbjörnar. För det första är packis den primära livsmiljön för ringrosor, den viktigaste bytesarten för isbjörnar i näringssammanhang. Minskad isutbredning kommer därför att leda till minskad födosöksmiljö för isbjörnar och minskad förekomst av bytesdjur i den utsträckning som den förlorade isutbredningen har en negativ inverkan på de sälar som lever på isen. För det andra kommer isbjörnarna, i takt med att istäcket minskar, att tvingas öka den simning som krävs för att nå lämpliga livsmiljöer för födosök. Isbjörnarna måste befinna sig på isytan, snarare än i vattnet, för att kunna jaga ringrosade sälar på ett effektivt sätt. Att simma är metaboliskt mer kostsamt än att gå eller springa på isytan för att ta sig fram. Med minskande istäcke kommer isbjörnarna följaktligen att behöva använda mer energi per tidsenhet för att nå produktiva födosöksområden och hitta mindre och mer utspridda födosöksområden där de kan söka föda när de kommer fram. Slutligen kommer en betydande förlust av havsis att leda till längre fastandeperioder på land under varmare årstider, eventuellt bortom metaboliska toleranser, vilket kommer att få negativa effekter på vitala populationsparametrar (t.ex. Molnár et al., 2011).

Vi menar att andra obligatoriska isassocierade arter som förtecknas ovan sannolikt också kommer att uppleva allvarliga minskningar av antalet individer när den globala uppvärmningen fortskrider. För dessa arter har havsisen avgörande effekter på ekosystemets funktion och bytesproduktiviteten, som obligat isassocierade valar och finnar är starkt beroende av. För finnarna är havsisen också viktig som häcknings- och viloplats. Havsisens fysiska konfiguration har betydande effekter på viktiga egenskaper hos de fortplantningssystem som används av islevande sälarter på evolutionära skalor, bland annat intensiteten i konkurrensen mellan hanar och hanar, beteendemönster i hanarnas territorialförsvar, graden av sexuell dimorfism i fråga om storlek och graden av polygyni eller polyandri. Vi misstänker att en drastisk minskning eller förlust av havsis kommer att överdriva de förtecknade arternas anpassningsförmåga och kraftigt öka sannolikheten för en kollektiv minskning, vilket kanske kommer att leda till utrotning i vissa eller alla fall.

Förutom utökad marin oljeprospektering och exploatering, som redan är på gång, beräknas förlusten av havsis i den arktiska regionen underlätta en dramatisk ökning av andra former av mänsklig aktivitet, inklusive införandet av sjöfartstrafik, fiskebåtsaktivitet och andra former av mänsklig industriell utveckling i livsmiljöer med en i stort sett orörd historia. Sådana åtgärder kommer att medföra en förutsebar rad risker för bevarandet av isberoende marina däggdjur i Arktis, bland annat fartygsolyckor, bifångster från fisket, konkurrens med fisket om gemensamma bytesdjur, kemisk kontaminering, bland annat oljeutsläpp, och bullerföroreningar. Störningar i de antarktiska ekosystemen, med åtföljande ökad risk för utrotning av populationer av marina däggdjur, kommer också att uppstå i och med minskningen eller förlusten av havsisen, även om de sannolika konsekvenserna av människans industriella närvaro i Antarktis är svårare att förutsäga. Med tanke på att prognoserna för de ekologiska effekterna av klimattrender på mellersta och låga latituder är oklara, avstår vi från att göra specifika prognoser för effekterna på marina däggdjur i isfria områden. Vi är medvetna om att konsekvenserna av klimatförändringarna på lägre latituder kan bli betydande för marina däggdjur och att de sannolikt kommer att pröva anpassningsförmågan hos arter på lägre latituder.