Die Forschungsarbeit für Holzfrösche klärt die Risiken für Tiere durch Erwärmung des Klimas

Dr. Dietrich Klinghardt - Credo seiner kinesiologischen Forschungsarbeit (Juli 2019).

Anonim

Während die Bedingungen warm sind, sind Fische und Wildtiere, die am südlichen Rand des Verbreitungsgebiets ihrer Arten leben, am stärksten gefährdet, so die Penn State Forscher, die eine große gemeinschaftliche Studie über die Auswirkungen des Klimawandels auf Holzfrösche durchgeführt haben.

Es sei jedoch nicht einfach oder einfach, zu bestimmen, welche Arten und welche Populationen in Gefahr sind, abzunehmen oder zu verschwinden, so der Forscher David Miller, Dozent für Wildtierpopulationsökologie am College of Agricultural Sciences. Lokale und regionale Niederschlagstrends sind fast so wichtig wie die Temperatur bei der Bestimmung des Schicksals vieler Tiere, erklärte er, und das gilt besonders für feuchtigkeitsempfindliche Lebewesen wie Amphibien.

Millers Labor leitete die Studie, an der 14 Universitäten, der US Geological Survey und mehrere andere staatliche und Bundesbehörden teilnahmen, und untersuchte Langzeitbeobachtungsdaten von 746 Holzfroschpopulationen in 27 Untersuchungsgebieten von Tennessee bis Kanada. Die Forschung konzentrierte sich auf die Frage, wie sich die klimatischen Schwankungen auf die Bevölkerungswachstumsraten auswirken und wie sich diese Beziehungen in Bezug auf das langfristige Klima unterscheiden.

In vielen der untersuchten Holzfroschpopulationen fanden die Forscher Hinweise auf wechselwirkende Temperatur und Niederschlag, die die Populationsgröße beeinflussen, wie zum Beispiel wärmere Sommer, die in Gebieten, die mehr Niederschlag erhielten, weniger negative Auswirkungen hatten. Einige der Ergebnisse, die heute früh online veröffentlicht wurden (19. August) in Global Change Biology, wurden erwartet, aber einige waren kontraintuitiv, bemerkte Miller.

Wie erwartet, sahen die Forscher Holzfroschpopulationen, die in wärmeren Gebieten im südlichen Teil des Gebirges unter wärmeren Temperaturen zu leiden hatten als normale Sommertemperaturen. In ähnlicher Weise fanden sie überdurchschnittlichen Niederschlag in Gebieten, in denen typischerweise geringere jährliche Niederschläge auftreten, was positive Auswirkungen auf das Wachstum der Holzfroschpopulation hatte.

Andere Ergebnisse widersprachen jedoch den Erwartungen, wie positive Auswirkungen von überdurchschnittlichem Niederschlag in feuchteren Gebieten und positive Reaktionen auf die Erwärmung des Winters, insbesondere in milderen Gebieten. Im Allgemeinen fanden die Forscher heraus, dass Holzfrösche empfindlicher auf Temperatur- oder Temperaturänderungen reagierten, die mit dem Niederschlag zusammenhingen als mit Veränderungen im Niederschlag.

Nordwärts Verschiebungen in den Bereichen der Wildtiere können in den kommenden Jahren oder Jahrzehnten erwartet werden, bemerkte leitender Forscher Staci Amburgey, ein Doktorand in Ökologie, aber dieser Trend kann fast genauso stark von demografischen Wettermustern abhängen wie Erwärmungstemperaturen. Und bei Holzfröschen spielen auch andere Faktoren eine Rolle.

Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass die Sensitivität gegenüber Klimaänderungen nicht einfach vorhergesagt werden könne, wenn man die Standorte innerhalb der Klimaumgebung der Spezies kennt, betonte sie. Viele Klimaprozesse beeinflussten die Bevölkerungswachstumsraten nicht wie erwartet, basierend auf der Rangposition. Prozesse wie Interaktionen von Arten, lokale Anpassung und Wechselwirkungen mit der physischen Landschaft beeinflussen wahrscheinlich die beobachteten Reaktionen der Forscher.

"Holzfrösche sind sehr weit verbreitet, daher glaube ich nicht, dass die Art in absehbarer Zeit abnehmen wird", sagte Amburgey, die Amphibien studierte, als sie noch Student und Master-Student am Colorado State war. "Aber nachdem wir das gesagt haben, scheint es, dass die Populationen im südlichen Teil des Waldfroschs gefährdet sind, wenn wir mehr heiße, trockene Sommer haben. Sicherlich sind Frösche im südlichen Teil ihres Verbreitungsgebietes empfindlicher gegenüber heißen Jahren als Frösche im Norden. wo die Bedingungen ihre physiologischen Toleranzen nicht verschieben. "

Diese Studie war neuartig, weil die Forscher nicht einfach dokumentierten, wo Holzfrösche existieren und wo nicht, erklärte Amburgey. Stattdessen analysierten sie die Reproduktionsraten, indem sie die Eimassen in Springpools zählten, um festzustellen, wo die Populationen der Amphibien anwuchsen oder abnahmen - und versuchten zu bestimmen, wie jede Population auf Unterschiede im Klima von Jahr zu Jahr reagierte.

Holzfrösche sind eine ideale Art zu studieren, um Vorhersagen darüber zu entwickeln, wie Tiere auf Erwärmungsbedingungen reagieren werden, glaubt Miller. Sie sind Kaltwetterfrösche mit einer Reichweite, die sich weiter nördlich als andere Amphibien erstreckt. Als solche haben sie sich mit einigen erstaunlichen Anpassungen entwickelt, nicht zuletzt die Fähigkeit, im Winter gefrierenden Feststoff zu überleben.

"In einer wärmeren Welt könnten Holzfrösche am südlichen Ende ihres Verbreitungsgebiets in Schwierigkeiten geraten", sagte er. "Durch das Einfrieren von soliden gedeihen sie so weit nördlich wie Alaska. Sie verbringen Winter an der Oberfläche, und sie sind eine der ersten Arten, die herauskommen, wenn die Dinge auftauen. Dann gehen sie sofort zu kleinen Feuchtgebieten im Wald, die austrocknen während des Sommers zu züchten, und ihre Kaulquappen entwickeln sich sehr schnell und steigen früh in den Wald aus. Sie sind ein wichtiger Teil unserer bewaldeten Ökosysteme im Nordosten und eine wirklich einzigartige Spezies. "

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