แม้ว่าการทำความเข้าใจว่าความหลากหลายทางชีวภาพเกิดขึ้นในภูมิภาคใดภูมิภาคหนึ่งมีความสำคัญอย่างไร แต่การเข้าใจว่าจะรักษาไว้ได้อย่างไรนั้นสำคัญยิ่งกว่า นี่เป็นเรื่องเร่งด่วนอย่างยิ่งเนื่องจากความมุ่งมั่นทั่วโลกในการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพและการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทั้งในพื้นที่ที่สัตว์แต่ละชนิดครอบครองและในพื้นที่ที่สามารถรองรับชีวนิเวศเฉพาะได้
เมื่อพิจารณาถึงความเร็วและขนาดของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ
ที่เกิดขึ้นในขณะนี้ จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจว่าสิ่งเหล่านี้จะส่งผลต่อความสามารถของเราในการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพอย่างไร
การศึกษาของเราตรวจสอบสิ่งนี้โดยตรวจสอบว่ารูปแบบความหลากหลายทางชีวภาพในปัจจุบันในแอฟริกาตอนใต้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศในอดีตอย่างไร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เราได้ศึกษาขอบเขตที่สิ่งเหล่านี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในขอบเขตและตำแหน่งของไบโอม
ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นว่าความหลากหลายของสปีชีส์เฉพาะถิ่นที่เกี่ยวข้องกับไบโอมในปัจจุบันนั้นยิ่งใหญ่ที่สุดในพื้นที่ที่ชีวนิเวศเดียวกันสามารถคงอยู่ได้ ผลลัพธ์นี้สำหรับนกซึ่งเป็นกลุ่มที่ค่อนข้างเคลื่อนที่ได้ เกือบจะเหมือนกันกับกลุ่มอื่นที่เคลื่อนที่ได้น้อยกว่า
การศึกษาของเราซึ่งตีพิมพ์ในJournal of Biogeographyมีเป้าหมายเพื่อตอบคำถามเกี่ยวกับวิธีการรักษาความหลากหลาย การตอบคำถามนี้มีความสำคัญหากเราต้องเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะส่งผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพอย่างไร และเพื่อพัฒนากลยุทธ์เพื่อให้บรรลุเป้าหมายการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพทั่วโลก
เราทดสอบสมมติฐานของเราโดยใช้นกพื้นเมือง 697 สายพันธุ์ที่ขยายพันธุ์ในแอฟริกาตอนใต้เป็นกลุ่มตัวอย่าง สิ่งเหล่านี้รวมถึงนกประจำถิ่น 163 ตัว เช่นนกกินปลีอกส้มนกประจำถิ่นของ fynbos และนกการูโคฮานนกประจำถิ่นของนกการู เราใช้สายพันธุ์นกเพราะปัจจุบันมีการกระจายพันธุ์ในภูมิภาคนี้สมบูรณ์กว่านกกลุ่มใหญ่อื่นๆ
เรามองย้อนกลับไปเมื่อ 140,000 ปีที่ผ่านมา สิ่งนี้ขยายจากยุคน้ำแข็ง
สุดท้ายจนถึงยุคน้ำแข็ง สุดท้าย (เริ่มเมื่อประมาณ 127,200 ปีที่แล้ว) จนถึงยุคน้ำแข็งสุดท้าย (เริ่มเมื่อประมาณ 109,500 ปีก่อน) และยุคน้ำแข็งปัจจุบันหรือสมัยโฮโลซีน (เริ่มเมื่อประมาณ 11,700 ปีที่แล้ว)
ในช่วงยุคน้ำแข็ง พื้นที่ขนาดใหญ่ของทวีปในซีกโลกเหนือถูกปกคลุมด้วยแผ่นน้ำแข็งและสภาพอากาศทั่วโลกก็หนาวเย็นและแห้งลงอย่างเห็นได้ชัด สภาพภูมิอากาศในช่วงระหว่างธารน้ำแข็ง – ระหว่างธารน้ำแข็ง – มีลักษณะใกล้เคียงกันมากขึ้นในช่วงสองศตวรรษที่ผ่านมา
ช่วงเวลาระหว่างน้ำแข็งและน้ำแข็งมีความสำคัญเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศโลกในช่วงเวลานี้เป็นการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศครั้งใหญ่ที่สุดในอดีตทางธรณีวิทยาที่ผ่านมา นอกจากนี้ยังสามารถเทียบเคียงได้กับการคาดการณ์ในอนาคตอันใกล้ หากก๊าซเรือนกระจกยังคงปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศในอัตราปัจจุบัน
เราใช้ผลลัพธ์จากชุดการทดลองแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ 78 ชุดสำหรับการแบ่งช่วงเวลาตลอดช่วงเวลานี้เป็นพื้นฐานในการศึกษาของเรา
ความแปรปรวนของสภาพอากาศ
การใช้ผลลัพธ์ของการทดลองแบบจำลองสภาพภูมิอากาศและชุดข้อมูลทั่วโลกของสภาพภูมิอากาศล่าสุด (1961-90) สำหรับเซลล์ของตารางลองจิจูด 0.5° x ละติจูด เราคำนวณสภาพอากาศของแต่ละเซลล์ตาราง 0.5° ในแอฟริกาตอนใต้สำหรับแต่ละเซลล์ 78 ชิ้นเวลา จากนั้นเราคำนวณค่าเสถียรภาพทางภูมิอากาศสัมพัทธ์ในช่วง 140,000 ปีที่ผ่านมาสำหรับเซลล์กริดแต่ละเซลล์
เราทำนายความหลากหลายในปัจจุบันของสายพันธุ์นกผสมพันธุ์พื้นเมืองสำหรับแต่ละเซลล์กริดโดยใช้แบบจำลองที่เกี่ยวข้องกับการกระจายปัจจุบันที่แมปของ แต่ละสปีชีส์ กับสภาพอากาศล่าสุด
จากนั้นเราคำนวณสำหรับแต่ละเซลล์กริด ความสัมพันธ์ระหว่างความหลากหลายของนกในปัจจุบันและมาตรการต่างๆ ของเสถียรภาพทางภูมิอากาศ
ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นว่าความหลากหลายโดยรวมไม่มีความสัมพันธ์กับเสถียรภาพทางภูมิอากาศ แต่พวกเขาแสดงให้เห็นว่าจำนวนของสายพันธุ์เฉพาะถิ่นที่มีอยู่ในเซลล์กริดในปัจจุบันมีความสัมพันธ์เชิงบวกอย่างมีนัยสำคัญกับเสถียรภาพทางภูมิอากาศ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ยิ่งสภาพอากาศมีเสถียรภาพมากเท่าใด จำนวนสายพันธุ์เฉพาะถิ่นในปัจจุบันก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
การคงอยู่ของไบโอม
เพื่อทดสอบสมมติฐานที่สองของเรา ขั้นแรกเราได้ติดตั้งแบบจำลองที่อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างขอบเขตปัจจุบันของไบโอมแต่ละภูมิภาคจากเก้าแห่งกับสภาพอากาศในปัจจุบัน เมื่อใช้สิ่งเหล่านี้และสภาพอากาศ 78 ชนิดที่คำนวณสำหรับเซลล์กริดแต่ละเซลล์ จากนั้นเราคาดการณ์การเกิดขึ้นและขอบเขตของชีวนิเวศแต่ละรายการในแต่ละเซลล์กริดสำหรับการแบ่งส่วนเวลาแต่ละครั้ง
ระดับการคงอยู่ของไบโอมแต่ละเซลล์ในเซลล์กริดแต่ละเซลล์ได้รับการประเมินในสามวิธี จากนั้นเราคำนวณความสัมพันธ์ระหว่างสามมาตรการของการคงอยู่ของไบโอมสำหรับแต่ละเซลล์กริดและจำนวนปัจจุบันของสายพันธุ์นกเฉพาะถิ่นที่เกี่ยวข้องกับไบโอมที่พบในแต่ละเซลล์กริด
เราพบความสัมพันธ์เชิงบวกที่แข็งแกร่งระหว่างการคงอยู่ของไบโอมและจำนวนของถิ่นที่เกี่ยวข้องกับไบโอมที่พบในเซลล์กริดในปัจจุบัน นั่นคือจำนวนที่มากที่สุดของสิ่งมีชีวิตเฉพาะถิ่นที่เกี่ยวข้องกับไบโอมนั้นพบได้ในปัจจุบัน โดยที่ไบโอมที่เกี่ยวข้องสามารถคงอยู่ได้ตลอด 140,000 ปีที่ผ่านมาเกือบทั้งหมดหรือทั้งหมด
ภัยคุกคามของการสูญพันธุ์
โดยรวมแล้วเราพบว่าความหลากหลายของสายพันธุ์นกเฉพาะถิ่นในภูมิภาคนี้สูงที่สุดเมื่อสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุดในช่วง 140,000 ปีที่ผ่านมา และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อระดับความแปรปรวนของสภาพอากาศมีน้อยเพียงพอที่จะทำให้ชีวนิเวศเดิมคงอยู่ได้
ผลลัพธ์นี้มีนัยสำคัญสำหรับการอนุรักษ์ความหลากหลายของนกในระดับภูมิภาครวมถึงความหลากหลายทางชีวภาพทั่วโลก นี่เป็นเพราะมันแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในชีวนิเวศ ซึ่งส่งผลต่อการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตโดยใช้ชีวนิเวศเหล่านั้น
มีการคาดการณ์ว่าการเปลี่ยนแปลงทางภูมิอากาศที่เกิดจากระดับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในปัจจุบันจะมีขนาดใหญ่เพียงพอภายในปี 2100 เพื่อนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในที่สุดของชีวนิเวศทั่วพื้นผิวโลกมากกว่าครึ่ง ในกรณีของสปีชีส์ที่มีเฉพาะถิ่นและใช้ชีวนิเวศเฉพาะอย่างเช่นนกที่เราศึกษา อาจส่งผลให้เกิดการสูญพันธุ์ได้
การหลีกเลี่ยงภัยพิบัติดังกล่าวทำให้ประเทศต่าง ๆ ต้องดำเนินมาตรการตามข้อตกลงในปารีสเพื่อจำกัดการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศในอนาคต นอกจากนี้ยังต้องการกลยุทธ์การอนุรักษ์ที่รวมถึงการจัดการภูมิทัศน์ที่กว้างขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกในการเปลี่ยนแปลงช่วงของสายพันธุ์และการบำรุงรักษาที่อยู่อาศัยของสายพันธุ์ สิ่งนี้จะช่วยอำนวยความสะดวกในการปรับตัวให้เข้ากับระดับของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศที่กำลังดำเนินการอยู่
