破纪录的热浪和干旱西海岸的河流致命的热的鲑鱼,随便煮熟的数以百万计的蛤蜊和贻贝贝壳,然后离开了森林会燃烧。2021年最为严重的高温和干旱,和它的火灾和洪水许多人质疑气候变化,由于人类活动,比研究预测进展更快,为未来意味着什么。

作为生态学家几十年来,我们看到气候变化在森林的长期研究网站,字段,并在美国沿海地区

最近的一次一系列的5个文件在《生物圈礼物超过25个案例研究从这些网站,提供一个独特的视角在未来变化进行可能的地球持续变暖。

这是我们看到的第一手的快照在美国国家科学基金会的长期生态研究网络站点,从增加火灾的影响在俄勒冈州的级联缅因州海岸的海洋生物,以及惊人的反弹在巴尔的摩的城市森林。

太平洋西北部的森林

在太平洋西北部的喀斯喀特山脉,科学家们一直在跟踪的变化H.J.安德鲁斯实验森林,一个16000英亩的分水岭,70年。森林是一个混合的标志性的古老铁杉、雪松和道格拉斯冷杉树,他们中的许多人400到500岁;陡峭的地形;快,自来水冲流;和少数森林种植园。

虽然很容易看到永恒在一个原始森林,气候可能超过阈值,甚至把这些生态系统由长寿树到条件以外的任何他们经历了。

在即将到来的世纪,温度升高将延长夏季干旱和增加冬季洪水或下降雪很快就融化了。

因此,我们预计更频繁和更严重的森林火灾,更多树木死亡和流和陆地生态系统的变化。新物种,如木材狼,可能会移动,虽然一些本地物种,如北方斑点猫头鹰,消失。我们还可能看到公众价值观的变化和土地管理,可以帮助或伤害物种的生存。

这些变化将相互作用在奇怪,也许是难以想象的,方式。生物反应变化的物理系统,到目前为止,微妙和变量,但那是可以改变的。即使超过70年前的记录,未来变化的大小和方向在很大程度上是不确定的,我们可以预见一些改变,但可能有临界点和交互,我们尚不清楚。

东部森林——农村和城市

在美国东北部年轻,森林因为人类使用土地更长和更激烈的方式。在哈伯德布鲁克实验森林在新罕布什尔州的怀特山脉,干扰的生态系统已经显示出非凡的适应力。

林业局于1955年成立,和早期的研究包括砍伐整个流域研究对水质和生态系统的影响。

目前的研究集中在是否有这个能力弹性退化了气候变化、酸雨、害虫和病原体的入侵和无情的3月气候移民的物种,如橡树和松树,可能取代目前主导的糖枫和山毛榉森林。

这些最近的结果表明,50年来,这些硬木森林北部可能仍然像我们今天看到的社区,糖枫和山毛榉主导成片的森林。然而,森林生长和树种的反应变化的司机现在表明他们的弹性可能会不知所措的21世纪,导致森林具有明显不同的结构和服务。

这可能令人惊讶,但在比较城市森林研究网站,像一个网络网站在巴尔的摩,与农村的森林,我们发现,一些城市森林可能是更有弹性。在同一篇论文中描述了弹性在哈伯德的小溪,研究人员讨论森林在大西洋中部和东南部地区的美国经历了生物多样性的变化,因为灭火和高鹿种群不影响城市的自然区域。这些变化降低这些森林的弹性,导致损失的橡木和一套生物多样性和生态系统服务与这些物种有关。

中西部的字段

凯洛格生物站密歇根西南部是唯一的长期生态研究网站在一个农业环境。昆虫,以及他们如何在未来气候变暖可能会改变,是一个问题。

研究表明的到来侵入性捕食者改变了本地和外来的捕食者和猎物社区的方式可能会使生态系统更有弹性。入侵物种有可能重塑整个社区之间的交互,进而影响生态系统和生态系统服务功能。

就像气候变化模式,本国范围以外的物种的运动可以产生深远的影响入侵地区的生物多样性和社区的功能。美国中北部的农业生态系统连续,入侵的瓢虫捕食者影响群落结构和生态系统过程对自然和生态系统管理和广泛的影响。现在的问题是气候的变化是否会影响昆虫社区,对害虫管理和本地物种损失

将海洋生物在大西洋

沿海海洋生物多样性的变化尤其动态网站。

2012年,研究员报告说看到一个蓝色的蟹,Callinectes sapidus,游泳的河口梅岛生态系统长期生态研究网站,马萨诸塞州东北部一个河口我们称之为派。网站在缅因州和海湾的较冷的海水以北70英里(114公里)的历史北方限制蓝色螃蟹。

然后,在2014年,男性的招潮蟹,Minuca喜斗蜿,出现。像蓝蟹,其历史北方限制是南派。实地调查发现,招潮蟹现在不仅在派,但北至缅因州。

北部转移这些螃蟹的栖息地随着水温的反映了科学家是什么看到全球海洋物种随着全球气温上升。

为外来物种的运动范围,无论是作为一个外来物种入侵,或通过气候驱动范围变化,代表了生物系统中干扰。这将意味着未来这些物种,结构,功能和服务他们进入生态系统,尚不明朗。沿海海洋生态系统特别是动态,和我们的同事在网站在马萨诸塞州,维吉尼亚州,乔治亚州,佛罗里达和加利福尼亚正在帮助我们理解和预测这些影响。

今天跟踪变化应对未来

这些快照反映变化在其他地方长期生态研究网络。

网络约2000名研究人员在全国28个地点以及在南极洲和太平洋的珊瑚礁。他们代表数千年的实地观察和实验。他们研究提要全球气候分析,如政府间气候变化专门委员会报告预计将公布8月9日,2021年。

预测未来的生态系统是困难的,尤其是在一个加速的力量像气候变化。这些广泛的长期数据集,从土壤养分的变化到动物的增长和下降,提供洞察未来的变化进行指导。

迈克尔·保罗·纳尔逊环境伦理学和哲学教授俄勒冈州立大学和彼得·马克Groffman,教授,城市大学研究生中心

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