滅絕:氣候變化會導致一場大滅絕嗎?

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更新於: 2021年06月09日15:36:04 格林威治標準時間

所有生物,從動物到植物、真菌 以及細菌 都被歸物種。

但是現在許多物種都在掙扎求存。由於海冰融化,到2100年幾乎所有北極熊都將消失。不僅僅是北極熊:迅速變化的氣候對許多物種都構成威脅。

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實際上,科學家現在認為地球正面臨大滅絕,部分原因是氣候變化。但是,這到底是什麼意思,以及這種現象為什麼會發生呢?

科學家還不確定地球上到底有多少物種——可能是200萬到一萬億左右!一項研究估計,當今地球上大約有870萬個物種 

其他的99%呢?滅絕。但是「滅絕」到底是什麼意思?

一般而言,當一個物種不再存活時,該物種就滅絕了。每個物種的「壽命」各不相同,但科學家估計物種存在的時間在1到1000萬年之間

當地球上超過所有物種的75%在較短的地質時間內(通常少於200萬年)消失時,就會發生大規模滅絕事件。從化石記錄來看,在過去的大約5.4億年中,有五次大滅絕

科學家通常將這些大規模滅絕事件歸因於多種相互的威脅——通常包括不尋常的氣候和自然災害,例如巨大的火山爆發和小行星的撞擊

最近的一次大滅絕可以追溯到6600萬年前,那標誌著恐龍時代的結束

Image of 滅絕記錄

滅絕記錄

最近滅絕

儘管物種滅絕是自然現象但由​​於人類活動和人為造成的氣候變化,滅絕率滅絕 正在增加 

自16世紀以來,至少有680種脊椎動物 被迫滅絕。這些數字看似很低,但是人類實際上已經將滅絕率提高至「自然率」(指的是當如果人類不存在時的預期增長率)的1,000倍以上)。確實,當前的滅絕速率是足以與以前的質量滅絕相比

Image of 過去,現在和未來的滅絕速度

過去,現在和未來的滅絕速度

因此,許多科學家認為我們正在經歷第六次大規模滅絕.。他們認為我們已經進入了一個新的地質時代,稱為「人類世」,有這描述是因為人類對地球的影響不斷增加

Image of 比較現在與過去不同動物種群的滅絕數量

比較現在與過去不同動物種群的滅絕數量

當前,全球平均溫度的上升速度比以往任何時候都更快。如果我們現在不採取行動,那麼到2100年時,我們可能會到達500萬年來前所未見的溫度。

Image of 全球平均氣溫上升的速度比以往任何時候都更快

全球平均氣溫上升的速度比以往任何時候都更快

不幸的是,科學家預測,目前地球上許多物種無法通過適應來跟上這一變化速度。

人們認為滅絕威脅著大約一百萬動植物物種,部分原因是由於全球變暖發生得如此快

人類製造的其他威脅使生存變得更加艱難:例如污染,狩獵和森林砍伐 ,這些活動摧毀了許多物種的家園

氣候變化會加劇這些威脅的影響。一項實驗發現,與所有威脅單獨發生相比,當所有威脅一起發生時,人口下降的速度會快50倍

目前的滅絕

儘管很難指出氣候變化對現代滅絕的具體成因,但很明顯,全球許多種群數量正在減少

在1970年至2014年之間,來自4,000個物種的16,000多個脊椎動物 種群的數量平均地減少了60%

Image of 地球生態指數

地球生態指數

如果不進行保護,這些物種中的任何一個都可能會面臨“局部地區滅絕”。這指的是一個物種不再生活在特定區域,但仍然存在於世界其他地方

已經有很多證據表明由於氣候變化而發生了局部地區滅絕。隨著物種在局部地區滅絕的加劇,物種甚至瀕臨全球滅絕。

未來的滅絕

用於預測不同物種滅絕風險的模型受到計算能力的限制,因此必須作很多假設(請參閱“氣候模型”章節)。另外,為了保持模型簡單,通常不考慮不同物種之間互動所帶來的影響

儘管存在這些局限性以及不同地點和物種之間的差異,預測的結果依然令人很擔憂

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一項研究估計,如果世界變暖2°C的話,則有5%的物種將面臨滅絕 的風險。而如果溫度升高4.3°C,則將有16%的物種面臨滅絕的風險。前景不佳!

但是氣候變化實際上如何導致種群數量減少和滅絕?

氣候變化的直接負面影響

極端天氣事件的次數和嚴重性增加只是其中一個使氣候變化可以直接殺死野生生物的方式

例如,澳大利亞的熱浪導致樹熊所吃的葉片乾枯,樹熊因而死於脫水。同時,23,000只飛行狐狸在2018年也因為過熱而死亡

儘管我們首先想到的影響是溫度升高至物種的耐受水平以上,但其他的物理變化也可能增加對野生動植物的壓力。

海平面上升會減少棲息地,特別是在沿海地區和海岸處於海平面的島嶼。這意味著動物可能沒有食物和生活區域,從而降低了牠們的生存機會。對於許多沿海野生動物,例如海鳥,這也導致可用的繁殖地點減少

最近因氣候變化直接影響而絕種的物種是珊瑚裸尾鼠 。這種澳大利亞囓齒動物所依賴生存的小島在風暴期間遭受海平面上升和洪水氾濫。這導致了嚴重的棲息地損害,最終使這一物種滅絕

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珊瑚裸尾鼠的滅絕

海水泛濫也使土地和水變得更加鹹。對於不適應鹹的環境的植物來說是個問題,因為它會導致水從其細胞中抽出,從而使它們脫水 

通過生物相互交流產生的間接影響

氣候變化還可以通過改變不同物種之間互動來間接地減少種群數量

與氣候變化的直接影響相比,改變的物種互動更可能導致滅絕。很多不同的物種可能以難以想像的複雜方式互動。如果一個物種滅絕,可能導致其他物種滅絕,依此類推

讓我們以波多黎各的熱帶雨林為例,自1970年以來,平均每日的最高溫度增加了2°C,這導致節肢動物(一類沒有骨架的動物,包括昆蟲)死於高溫。 2013年森林中節肢動物的總重量至少比1970年代的時侯少4-8倍

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減少森林中節肢動物的重量

因此,由於缺乏食物,以節肢動物為食的蜥蜴,青蛙和鳥類的數量減少了。例如,捕食昆蟲的鳥類在2005年的數量比起1990年時減少了53%。這展示了氣候變化如何在整個食物鏈中導致級聯下降——而且是在如此短的時間內

但這不僅僅是食物供應的問題。除了進食和被吃外,物種還在生態系統中扮演著其他重要角色——我們將在接下來的兩個章節中看到更多例子。

結論

現在,我們更多地了解氣候變化如何對野生動植物產生負面影響,以及只是一種物種的數量下降如何影響整個生態系統。

除了氣候變化外,物種還要應對許多其他的威脅,但是解決氣候變化將減輕人類和野生動植物種群的壓力!我們將在氣候科學的其他課程中詳細了解這些解決方案。

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