Zmiana klimatu oddziałuje na Ziemię w różnorodny sposób. W ostatnim czasie na plan pierwszy wysuwają się bezpośrednie, codzienne zagrożenia (w tym dla zdrowia i życia ludzi) i niedogodności (np. niedobór wody) związane ze zbyt wysoką temperaturą latem. Niemniej jednak skutki ocieplania się klimatu dotyczą także różnorodności biologicznej. Są one zwykle niezauważalne z punktu widzenia pojedynczego człowieka, ale ich wpływ na Ziemię i tym samym na nas, ludzi, może być znacznie poważniejszy niż na przykład wzrost temperatury letniej o kilka stopni.

Niedawno WWF opublikował przygotowany przez Climate Risk Pty Ltd raport Bird Species and Climate Change, dotyczący skutków zmian klimatycznych na awifaunę, tych widocznych już obecnie oraz przewidywanych w ciągu kilkudziesięciu najbliższych lat. Raport sporządzono na podstawie przeglądu ponad 200 publikacji naukowych, dotyczących zagrożeń dla ptaków związanych ze zmianami klimatycznymi. Jego tezy zilustrowano licznymi przykładami i analizami przypadków. Dzięki temu uzyskano wszechstronnie nakreślony obraz bieżących i przyszłych skutków zmiany klimatu dla ptaków.

Trzy główne tezy raportu są następujące:
1) zmiana klimatu już obecnie wpływa zauważalnie na zachowanie, zasięg występowania oraz dynamikę populacji poszczególnych gatunków ptaków;
2) niektóre gatunki ptaków są pod silnym negatywnym wpływem zmian klimatycznych;
3) w przyszłości zmiana klimatu związana ze wzrostem stężenia gazów cieplarnianych narazi na wymarcie od 2 do 72% gatunków ptaków w zależności od regionu, od realizowanego scenariusza zmian klimatycznych i od możliwości zasiedlania przez poszczególne gatunki ptaków nowych środowisk.

Tezy te zostały omówione kolejno w odrębnych rozdziałach.

1. Jak zmiana klimatu oddziałuje na ptaki?

„Zmiany klimatyczne mają coraz szybszy i rozleglejszy wpływ na ekosystemy, siedliska i gatunki.”
Bairlein & Hüppop, 2004

Zmiany w temperaturze, opadach atmosferycznych i wilgotności powietrza oraz bardziej zmienna pogoda, a szczególnie zdarzające się częściej ekstrema pogodowe, są charakterystycznymi oznakami zmiany klimatu. Zmiany, która bezpośrednio wpływa także na ptaki. Ponieważ ptaki są wrażliwe na zmiany pogody, w wykrywaniu skutków zmian klimatu odgrywają wręcz rolę wskaźnikową – analogiczną do dawnych kanarków w kopalniach węgla kamiennego – i już reagują na zachodzącą zmianę klimatu.

2. Jak ptaki reagują na zmianę klimatu?

„Zróżnicowane pomiędzy gatunkami skutki zmiany klimatu mogą być niekorzystne dla całych zespołów ptaków, co z kolei najprawdopodobniej wywołała zmiany strukturalne i funkcjonalne większości, o ile nie wszystkich ekosystemów na świecie.”
Root i Hughes, 2005

Dwa obserwowane już obecnie główne typy reakcji poszczególnych gatunków ptaków na zmianę klimatu to przesunięcia w czasie poszczególnych etapów ich cyklu życiowego (czyli zmiany w fenologii) oraz zmiany zasięgów występowania. Co ważne, takie reakcje narażają ptaki z kolei na dodatkowe zagrożenia.

2.1. Przesunięcia w czasie

Wczesne sygnały ostrzegawcze związane ze zmianą klimatu są widoczne jako przesunięcia w czasie ważnych sezonowych zachowań ptaków. W odpowiedzi na ocieplanie się klimatu wiele gatunków ptaków przybywa wiosną wcześniej na tereny lęgowe i także wcześniej składa jaja. Analiza wyników 64 badań nad różnymi grupami zwierząt wykazała, że u ptaków wiosenne, związane z rozrodem, typy zachowania w ostatnich latach ulegały przyspieszaniu w tempie średnio 6,6 dni na dekadę. W Europie niektóre gatunki należące do grupy typowych migrantów w ogóle zaprzestały wędrówek.

Takie przesunięcia okresów fenologicznych zagrażają ptakom, gdy różne kluczowe wydarzenia z ich cyklu życiowego przestają być zsynchronizowane z etapami rozwojowymi roślin i owadów, z którymi w różny sposób są one ewolucyjnie powiązane. Uważa się, że tego typu zmiany mogą zakłócać strukturę i funkcjonowanie większości, jeśli nie wszystkich, ekosystemów na świecie. Na przykład w północnej części kanadyjskiej Zatoki Hudsona szczyt liczebności komarów występuje coraz wcześniej wiosną, co jest interpretowane jako skutek zmian klimatycznych. Jednak fenologia morskich gatunków ptaków nie dostosowała się do tych zmian, w wyniku czego kombinacja ciepłej wiosny, wcześniejszego szczytu liczebności komarów i ich niedoboru podczas szczytu lęgów ptaków powoduje większe straty rozrodcze i większą śmiertelność dorosłych ptaków.

Spośród gatunków wędrownych migranci dalekodystansowi są narażeni na skutki zmian klimatycznych najbardziej. Ta grupa gatunków już teraz wykazuje trend spadkowy w Europie i Ameryce Północnej, gdyż w wyniku wyżej opisanych fenologicznych zmian, niektóre gatunki są narażone na niedobory pokarmu na poszczególnych odcinkach tras ich migracji, czego nie potrafią przewidzieć. Niektóre gatunki nie są w stanie zsynchronizować fenologii rozrodu z fenologią swoich ofiar, czyli np. ze szczytem liczebności owadów, który z powodu ocieplenia klimatu występuje wcześniej. Mechanizm ten stanowi większe zagrożenie właśnie dla długodystansowych ptaków wędrownych niż dla gatunków osiadłych. W Holandii taki mechanizm doprowadził w ciągu ostatnich dwóch dekad do spadku liczebności niektórych populacji muchołówki szarej nawet o 90%. Ponieważ daty przylotu muchołówki szarej są stosunkowo stałe, jej poszczególne populacje nie są w stanie dopasować przebiegu lęgów do szczytu liczebności owadów, który obecnie występuje wcześniej.

2.2 Przesuwanie się i kurczenie zasięgów występowania

„Szybkie przesuwanie się stref klimatycznych będzie kolejny stresem dla przyrody.”
James Hansen, NASA Goddard Institute for Space Studies (Newsroom 2006)

Zebrane dowody wskazują na to, że w reakcji na zmianę klimatu przesuwają się zasięgi występowania ptaków i innych zwierząt oraz roślin. Na przykład niektóre z nich przemieszczają się w stronę biegunów, a inne – górskie – „wspinają się” na większą wysokość. Przewiduje się, że zakres takich zmian w przyszłości może być znaczny. Szacuje się m.in., że granica zasięgu niektórych europejskich gatunków ptaków może przesunąć się o ponad 1000 km. Co więcej, ocenia się, że kurczenie się zasięgów będzie per saldo częstsze, niż ich powiększanie się.

2.2.1 Bezpośrednie skutki zmian zasięgu

„Gatunki z małą zdolnością adaptacyjną staną przed przymusem przemieszczania się na znaczną odległość w celu kolonizacji odpowiadającym im siedlisk, co ostatecznie doprowadzi do zwiększenia tempa wymierania, zwłaszcza wśród gatunków mających małe możliwości dyspersji.”
Walther, 2002

Przemieszczanie się poszczególnych gatunków ptaków do nowych, odpowiednich dla nich pod względem klimatu miejsc, może być utrudnione przez fragmentację krajobrazów oraz z powodu obecności wielkich obszarów użytkowanych przez człowieka, niedogodnych dla wielu gatunków ptaków. Ponadto wiele lokalnych „centrów” bogactwa gatunkowego ptaków znajduje się obecnie na obszarach chronionych, z których ptaki mogą być zmuszone do przemieszczenia się na obszary niechronione. Ptaki wysp i gór mogą po prostu nie mieć dokąd się przemieścić, ponieważ dogodne dla nich środowiska są ograniczone do coraz mniejszych obszarów. Ponadto, nawet umiarkowana zmiana klimatu może powodować tak szybkie zmiany w środowisku, że na zasiedlenie nowych siedlisk lub przystosowanie się do zachodzących zmian może w przypadku wielu gatunków nie starczyć czasu.

Oczekuje się na przykład, że w USA przyszłe zmiany zasięgów występowania poszczególnych typów siedlisk, związane z niesłabnącym globalnym ociepleniem, spowodują wszędzie zmniejszenie liczby wędrownych gatunków neotropikalnych, w tym nawet 30-procentowy spadek netto liczby gatunków ptaków na wschodzie, w rejonie Wielkich Jezior oraz w Środkowo-Zachodnich Stanach Zjednoczonych.

Z kolei w Europie ocenia się, że zagrożony wyginięciem orzeł iberyjski, obecnie występujący głównie w rezerwatach i parkach, może utracić cały obszar dogodny dla jego występowania. Inne, być może odpowiednie pod względem klimatu tereny, nie zawierają wystarczająco dużych niezakłóconych obecnością człowieka fragmentów, aby umożliwić przeżycie tego gatunku. Szacuje się, że siedlisko głuszca w Szkocji (Scottish Highland), największego na świecie kuraka leśnego, może zmniejszyć się o 99%, tym samym faktycznie eliminując siedliska dogodne dla tego gatunku do 2050 roku.

W Ameryce Północnej, w północnych regionach Wielkich Równin, prognozowane jest znaczne skurczenie się środowisk, w których gniazduje 50-80% populacji kaczek na tym kontynencie. Nawet bez zmian opadów, samo tylko ocieplenie o około 2,5 st. C zmniejszy to siedlisko o dwie trzecie, redukując liczebność kaczek prawie o 3/4.

2.2.2 Pośrednie skutki zmian zasięgu

„Dobrze wykształcone i utrwalone zgrupowania ptaków ulegną prawdopodobnie dezintegracji. Ponieważ gatunki mogą się przemieszczać, wobec tego mogą także wchodzić w związki troficzne z różnymi ofiarami, drapieżnikami i konkurentami, jak również tworzyć zależności z siedliskami, które mogą być dalekie od idealnych.”
Terry Root, Stanford University Center for Environmental Science and Policy

Jest mało prawdopodobne, aby zgrupowania ptaków pozostały nienaruszone. Można tak sądzić dlatego, że reakcja każdego gatunku jest specyficzna. Oznacza to, że zgrupowania gatunków zostaną ponownie „przetasowane”. Ptaki będą mogły stykać się z różnymi gatunkami drapieżników, pasożytów i konkurentów względem różnych zasobów, budując nowe zależności międzygatunkowe. Tego typu pośrednie skutki zmian klimatycznych mogą jeszcze bardziej wzmocnić zmiany w zgrupowaniach ptaków.

Rozległość tego typu reorganizacji ilustruje obszerne studium zgrupowania gatunków w Meksyku, w tym 1179 gatunków ptaków. Ocenia się, że do 2055 roku w niektórych miejscach aż ponad 40% gatunków w lokalnych zgrupowaniach może ulec wymianie w wyniku zaniknięcia dziesiątków gatunków lub ich wyparcia przez gatunki inwazyjne.

Hawajski przykład ilustruje, jaki może być mechanizm zagrożenia dla ptaków, wywołany przegrupowaniem gatunków. Lasy rosnące na tych wyspach na dużej wysokości tworzą schronienie dla ośmiu zagrożonych gatunków hawajek (z rodziny Drepanididae). Oczekuje się, że w wyniku globalnego ocieplenia na tej samej wysokości będą występować także komary, będące nosicielami ptasiej malarii. Jest ona dla hawajek chorobą śmiertelną, co może doprowadzić do ich wymarcia.

3. Jaka jest skala oddziaływania klimatu na ptaki?

„Skrajnie niskie wartości z zakresu zmienności opadów przyczyniają się do słabej reprodukcji. Każda zmiana klimatu, która zwiększa częstotliwość ekstremalnie suchych warunków może zagrozić przetrwaniu populacji gatunków występujących na terenach suchych.”
Bolger i in., 2005

3.1 Zmiana klimatu zagraża populacjom ptaków

Lokalne i regionalne wzorce pogodowe silnie wpływają na zachowanie i przeżywalność ptaków zarówno podczas sezonu lęgowego, jak i poza nim. W licznych badaniach spadek populacji wielu gatunków na świecie jest łączony właśnie ze zmianą klimatu. Niedawny przykład z USA podkreśla nieproporcjonalnie dużą rolę ekstremów klimatycznych, na które ptaki i całe ekosystemy reagują szczególnie szybko i silnie. W Kalifornii sukces reprodukcyjny czterech sucholubnych gatunków ptaków w rekordowo suchym 2002 roku zmniejszył się o 97%. Wraz z prognozowanym zmniejszeniem się opadów oraz wraz ze zwiększoną ich zmiennością w tym regionie, ptaki takich środowisk są szczególnie narażone na wyginięcie.

Na Wyspach Galapagos populacje pingwinów zmniejszyły się o połowę od 1970 roku, ponieważ dorosłe ptaki podczas szczególnie ciepłych lat El Niño, mających negatywny wpływ na zasoby ryb, chudną (niejednokrotnie zdychają) i nie rozmnażają się. Przewiduje się, że wywołane zmianą klimatu częstsze zjawiska El Niño spowodują dalsze zmniejszanie się i tak już niewielkich, ograniczonych populacji tych zagrożonych wymarciem pingwinów i usytuują je na ścieżce prowadzącej do eksterminacji. W raporcie przytoczono także liczne przykłady ptaków morskich, już obecnie negatywnie reagujących na zmianę klimatu, często w powiązaniu z przesunięciami występowania ich pożywienia w związku z podgrzewaniem się wód oceanu.

3.2 Zmiana klimatu grozi wymieraniem ptaków

„Tempo wymierania spowodowane całkowitą utratą kluczowych środowisk może być bardzo szybkie, nieliniowe, ze stratami wzrastającymi szybko po przekroczeniu wzrostu temperatury o 2oC, a spotęgowane przez wpływ związanych z klimatem czynników.”
Williams i in., 2003

Wymieranie gatunków jest ostatecznym rezultatem sumarycznych skutków zmiany klimatu dla bioróżnorodności. Uważa się, że zmiana klimatu już teraz jest przyczyną wyginięcia 70 gatunków żab w Ameryce Środkowej i Południowej. W przyszłości może ona zagrozić nawet tym gatunkom ptaków, których status ochronny jest obecnie korzystny. Poziom zagrożenia dla ptaków w kontekście zmian klimatycznych jest dopiero na wstępnym etapie ilościowych ocen, jednak przyjmując umiarkowany scenariusz zmiany klimatu, wstępne oszacowania wskazują, że tempo wymierania ptaków będzie szybsze niż tempo utraty siedlisk, obecnie uważane za najważniejsze zagrożenie dla różnorodności biologicznej w ogóle. Wobec tego może okazać się, że zmiana klimatu będzie największym zagrożeniem dla wielu, jeśli nie większości ekosystemów.

Wysokie wskaźniki wymierania przewidywane są w północno-wschodniej, tropikalnej Australii, gdzie prawie trzy czwarte gatunków ptaków tropikalnych będzie zagrożone eksterminacją (wśród nich 26 gatunków krytycznie zagrożonych jest już obecnie). W Afryce Południowej zmiana klimatu nawet w umiarkowanych scenariuszach spowoduje wymarcie 33-40% gatunków, jeśli nie będą one w stanie przemieścić się do nowych, odpowiednich dla siebie siedlisk.

W Europie, w wyniku przeprowadzenia nowych badań, również stwierdza się poważne zagrożenie dla ptaków ze strony zmiany klimatu. Ocenia się, że liczba gatunków (obecnie w Europie gniazduje 426 gatunków) może zmniejszyć się aż o 40% przy założeniu globalnego ocieplenia o 2,5^oC, oraz jeśli ptaki nie będą w stanie przemieścić się do nowych, odpowiednich pod względem klimatycznym, miejsc.

Na całym świecie grupy ptaków szczególnie wrażliwe na zmianę klimatu to gatunki wędrowne, gatunki Arktyki i Antarktydy, gatunki występujące na wyspach oceanicznych i morskich, gatunki terenów podmokłych, gór i mórz. Zagrożenie dla ptaków wędrownych związane ze zmianą klimatu jest równe sumie wszystkich innych zagrożeń spowodowanych przez człowieka – aż 84% gatunków ptaków z tej grupy stoi w obliczu jakiegoś rodzaju zagrożeń spowodowanych zmianami klimatycznymi. Cechy biologiczne ptaków, które podwyższają ryzyko negatywnego oddziaływania zmian klimatycznych to: gniazdowanie w suchych środowiskach, mała mobilność, mała wielkość populacji lub już teraz niekorzystny status ochronny, występowanie środowiska ich życia na terenach o małej powierzchni lub terenach poddanych fragmentacji oraz wąski zakres tolerancji względem klimatu. Ponadto, podczas gdy gatunki inwazyjne i generaliści mogą nawet powiększać zasięgi występowania, to ocenia się, że w przypadku gatunków wyspecjalizowanych zmiana klimatu przyczyni się do spadku ich liczebności.

4. Wnioski

„Obrońcy przyrody wkraczają w nową erę ochrony przyrody, w której starania o zachowanie gatunków ptaków tam gdzie obecnie występują, mogą nie wystarczyć.”
Hannah i in., 2005

Służąc przez lata jako wiarygodny wskaźnik zmian środowiskowych, ptaki obecnie wskazują, że globalne ocieplenie uruchomiło łańcuch potężnych zmian w ekosystemach na całym świecie. Omówione w raporcie solidne dowody wskazują na to, że zmiana klimatu wpływa na zachowanie ptaków – powodując nawet zaprzestanie migracji niektórych gatunków wędrownych. Ponadto nowe badania pokazują tendencję do eskalacji skutków wywołanych zmianami klimatycznymi, które już obecnie znacznie pogarszają efektywność rozrodu niektórych ptaków i wskazują na to, że wielkie wymieranie ptaków już się rozpoczęło. W raporcie zawarto prognozy silnego spadku wielkości populacji wielu gatunków ptaków i szybkiego tempa wymierania w niektórych strefach geograficznych.

Należy podkreślić, że w opinii wielu autorów obecnych prognoz skutków zmian klimatu, w tym Międzyrządowego Zespołu do spraw Zmiany Klimatu, tempo zmiany klimatu może być niedoszacowane. Na przykład, w większości analiz na razie nie uwzględniano interakcji między poszczególnymi rodzajami zagrożeń, a także nieproporcjonalnie dużego wpływu ekstremów klimatycznych, na które ptaki i całe ekosystemy reagują szczególnie szybko i mocno. Ponieważ w kolejnych analizach zakres oddziaływania zmiany klimatu na środowisko jest uwzględniany w coraz pełniejszym stopniu, niebawem można się spodziewać uaktualnienia szacunków ryzyka zmian klimatu dla ptaków. I nie będą to raczej zmiany na lepsze.

Ponadto ocenia się, że zmiana klimatu spowoduje przemieszczenie się części gatunków ptaków poza tereny chronione. Jeśli zabiegi dla ochrony przyrody mają sprostać zagrożeniom wynikającym ze zmian klimatycznych, to konieczna jest zasadnicza zmiana w podejściu do zachowania różnorodności gatunkowej.

Jak w kontekście raportu zauważa WWF, tempo zmian jest najbardziej podstawowym czynnikiem, który zadecyduje o oddziaływaniu globalnego ocieplenia na ptaki. Zależy ono od czułości klimatu na zmiany koncentracji gazów cieplarnianych oraz tempa zwiększania lub obniżania emisji gazów cieplarnianych.
Wpływ zmiany klimatu na ptaki jest już ewidentny, a jego nasilanie się jest nieuchronne, z uwagi na znaczną bezwładność działania systemu klimatycznego naszej planety. Niemniej jednak najbardziej skrajnych scenariuszy wymierania ptaków można uniknąć w wyniku podjęcia działań politycznych, które doprowadziłyby do ustanowienia rygorystycznych celów w zakresie ochrony klimatu, w tym – do takiej redukcji emisji gazów cieplarnianych (czyli przede wszystkim ograniczenia ilości wydobytych i spalonych paliw kopalnych), która wystarczyłaby do zatrzymania wzrostu średniej globalnej temperatury poniżej progu ocieplenia o 2oC powyżej poziomu przedprzemysłowego.

Dr hab. Krzysztof Kujawa, Ziemia na rozdrożu, na podstawie Bird Species and Climate Change. A Summary of The Global Status Report. Opracowanie i wytłuszczenia: Marta Śmigrowska

Cytowane źródła
• Bairlein, F., Hüppop, O. (2004). Migratory fuelling and global climate change. Advances in Ecological Research, 35, 33-47.
• Bolger, D. T., Patten, M. A., & Bostock, D. C. (2005). Avian reproductive failure in response to an extreme climatic event. Oecologia, 142(3), 398-406.
• Hannah, L., Lovejoy, T. E., & Schneider, S. H. (2005). Biodiversity and climate change in context. Climate change and biodiversity, 3-14.
• Newsroom, C. I. (2006). World Reaching Warmest Levels in 12,000 Years. Maritime Studies. No. 151, Nov/Dec 2006: 32-33.
• Root, T. L., Hughes, L. (2005). Changes in phenology and ecological interactions. Climate Change and Biodiversity, 61-9.
• Walther, G. R., Post, E., Convey, P., Menzel, A., Parmesan, C., Beebee, T. J., ... , Bairlein, F. (2002). Ecological responses to recent climate change. Nature, 416(6879), 389-395.
• Williams, S. E., Bolitho, E. E., & Fox, S. (2003). Climate change in Australian tropical rainforests: an impending environmental catastrophe. Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 270(1527), 1887-1892.