Las olas de calor récord y la sequía han dejado los ríos de la costa oeste letalmente calientes para el salmón, literalmente cocinó millones de mejillones y almejas en sus conchas y dejó los bosques preparados para arder. La extraordinaria severidad del calor y la sequía de 2021, y sus incendios e inundaciones, mucha gente se pregunta si el cambio climático, alimentado por acciones humanas, está progresando incluso más rápido de lo que los estudios han predicho y lo que eso significa para el futuro.

Como ecologistas, hemos visto cómo se desarrolla el cambio climático durante décadas en sitios de investigación a largo plazo en los bosques, campos y áreas costeras en los EE. UU.

Una serie reciente de cinco artículos en la revista Ecosfera presenta más de 25 estudios de caso de estos sitios, proporcionando una perspectiva única sobre los cambios que se están produciendo y lo que probablemente se avecina a medida que el planeta continúa calentándose.

Aquí hay instantáneas de lo que estamos viendo de primera mano en los sitios de la Red de Investigación Ecológica a Largo Plazo de la National Science Foundation, desde el efecto del aumento de los incendios en las cascadas de Oregón hasta el cambio de vida marina frente a la costa de Maine, y sorprendente resiliencia en los bosques urbanos de Baltimore.

Bosques del noroeste del Pacífico

En las montañas Cascade del noroeste del Pacífico, Los científicos han estado rastreando cambios en el Bosque Experimental H.J. Andrews, un 16, Cuenca hidrográfica de 000 acres, durante 70 años. El bosque es una mezcla de icónica cicuta vieja, cedros y abetos de Douglas, muchos de ellos de 400 a 500 años; terreno empinado; rápido, arroyos que corren en frío; y algunas plantaciones forestales.

Si bien es tentador ver la permanencia en un bosque antiguo, el clima puede estar excediendo los umbrales, empujando incluso estos ecosistemas dominados por árboles longevos a condiciones fuera de todo lo que han experimentado.

En el siglo venidero Se espera que el aumento de la temperatura prolongue las sequías de verano y aumente las inundaciones de invierno, ya que la nieve se derrite antes o cae en forma de lluvia.

Como resultado, anticipamos incendios forestales más frecuentes y severos, más árboles mueren y cambios en los ecosistemas terrestres y de arroyos. Nuevas especies, como los lobos de madera, es probable que se muden, mientras que algunas especies nativas, como el búho moteado del norte, desaparecer. También es probable que veamos cambios en los valores públicos y la gestión de la tierra que pueden ayudar o perjudicar la supervivencia de las especies.

Estos cambios interactuarán entre sí de manera sorprendente, quizás inimaginable, formas. Las respuestas biológicas a los cambios en los sistemas físicos tienen, hasta ahora, sido sutil y variable, pero eso podría cambiar. Incluso con registros que se remontan a más de 70 años, la magnitud y la dirección de los cambios futuros es en gran medida incierta; podemos anticipar algunos cambios, pero puede haber puntos de inflexión e interacciones que aún no comprendemos.

Bosques orientales:rurales y urbanos

En el noreste de EE. UU., los bosques son más jóvenes porque los humanos han estado usando la tierra durante más tiempo y de manera más intensa. En el Bosque Experimental Hubbard Brook en las Montañas Blancas de New Hampshire, el ecosistema ha mostrado una notable resistencia a las perturbaciones.

Fue establecido por el Servicio Forestal en 1955, y las primeras investigaciones incluyeron la tala de cuencas hidrográficas enteras para estudiar el impacto en la calidad del agua y los ecosistemas.

La investigación actual se centra en si esta capacidad de resiliencia ha sido degradada por el cambio climático, lluvia ácida, invasión de plagas y patógenos y la marcha inexorable de especies migratorias climáticas, como el roble y el pino que pueden desplazar al arce y haya que actualmente dominan el bosque.

Estos resultados recientes sugieren que en 50 años, Es probable que estos bosques de frondosas del norte todavía se parezcan a las comunidades que vemos hoy, con arces azucareros y hayas dominando un bosque de dosel cerrado. Sin embargo, Las respuestas del crecimiento forestal y las especies arbóreas a los impulsores del cambio sugieren ahora que su capacidad de recuperación puede verse abrumada hacia fines del siglo XXI. resultando en un bosque con estructura y servicios marcadamente diferentes.

Esto puede ser una sorpresa pero al comparar los sitios de investigación de bosques urbanos, como un sitio de red en Baltimore, con bosques rurales, Hemos descubierto que algunos bosques urbanos en realidad pueden ser más resistentes. En el mismo artículo que describe la resiliencia en Hubbard Brook, Los investigadores discuten cómo los bosques en las regiones del Atlántico medio y sureste de los EE. UU. han experimentado cambios en la biodiversidad debido a la extinción de incendios y las altas poblaciones de ciervos que no afectan tanto las áreas naturales en las ciudades. Estos cambios reducen la resiliencia de estos bosques, resultando en la pérdida de robles y un conjunto de servicios de biodiversidad y ecosistemas asociados con estas especies.

Campos del medio oeste

La Estación Biológica Kellogg en el suroeste de Michigan es el único sitio de Investigación Ecológica a Largo Plazo en un entorno agrícola. Insectos y cómo podrían cambiar en un futuro cálido, son una preocupación.

La investigación aquí muestra cómo la llegada de depredadores invasores ha cambiado las comunidades de depredadores y presas nativas y exóticas de maneras que pueden hacer que los ecosistemas sean menos resistentes. Las especies invasoras tienen el potencial de remodelar las interacciones entre comunidades enteras, influyendo a su vez en la función del ecosistema y los servicios del ecosistema.

Como patrones climáticos cambiantes, el movimiento de especies fuera de su área de distribución nativa puede tener profundas consecuencias para la biodiversidad y el funcionamiento de las comunidades en las áreas invadidas. En los ecosistemas agrícolas del centro-norte de EE. UU., Las sucesivas invasiones de depredadores de mariquitas exóticas han influido en la estructura de la comunidad y los procesos de los ecosistemas con un efecto de amplio alcance tanto en los ecosistemas naturales como en los gestionados. Ahora la pregunta es si el clima cambiante afectará a las comunidades de insectos, con implicaciones para el manejo de plagas y la pérdida de especies nativas

Cambiando la vida marina en el Atlántico

Los cambios en la biodiversidad son especialmente dinámicos en los sitios marinos costeros.

En 2012, un investigador informó haber visto un cangrejo azul, Callinectes sapidus , nadar en el estuario del sitio de Investigación Ecológica a Largo Plazo del Ecosistema Plum Island, un estuario en el noreste de Massachusetts que llamamos PIE. El sitio se encuentra en las aguas más frías del Golfo de Maine y a 70 millas (114 km) al norte del histórico límite norte de los cangrejos azules.

Luego, en 2014, un cangrejo violinista macho, Minuca pugnax , apareció. Como el cangrejo azul, su límite norte histórico estaba al sur de PIE. Las encuestas de campo encontraron que los cangrejos violinistas ahora no solo estaban en PIE, pero tan al norte como Maine.

El cambio hacia el norte del hábitat de estos cangrejos a medida que el agua se calienta refleja lo que los científicos están viendo para las especies marinas a nivel mundial a medida que aumentan las temperaturas globales.

El movimiento de especies en rangos no nativos, ya sea como una especie introducida o a través de cambios de rango impulsados ​​por el clima, representa una alteración biológica en el sistema. Qué significará eso para estas especies en el futuro, y la estructura, función y servicios de los ecosistemas en los que se mueven, es menos claro. Los ecosistemas marinos costeros son especialmente dinámicos, y nuestros colegas en los sitios de Massachusetts, Virginia, Georgia, Florida y California nos ayudan a comprender y predecir estos efectos.

Seguimiento del cambio hoy para responder al futuro

Estas instantáneas reflejan cambios en otras partes de la Red de Investigación Ecológica a Largo Plazo.

La red tiene aproximadamente 2, 000 investigadores en 28 sitios en todo el país, así como en la Antártida y en un arrecife de coral del Pacífico. Juntos representan miles de años de observación y experimentación sobre el terreno. Su investigación se alimenta del análisis del clima global, como el informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático que se publicará el 9 de agosto, 2021.

Es difícil predecir el futuro de los ecosistemas, particularmente bajo una fuerza acelerada como el cambio climático. Estos extensos conjuntos de datos a largo plazo, con todo, desde cambios en los nutrientes del suelo hasta el crecimiento y declive de especies animales, provide insight into the changes underway to guide responses for the future.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.