by Liv finns i alla tänkbara miljöer på jorden, från topparna av höga berg till avlägsna delarna av isolerade öar, från solbelysta ytor till havens mörkaste djup. Men denna komplexa väv av tillvaro är inte jämnt fördelad.
I århundraden har forskare varit förvånade över den extraordinära biologiska mångfalden i tropiska regioner. Amazonas regnskogs hisnande biologiska mångfald, det livliga livet i Madagaskars unika ekosystem, Costa Ricas artrika molnskogar – tropikerna visar naturens rikedom.
Vad gör tropikerna så otroligt olika?
Sedan början av studier av biologisk mångfald har forskare trott att den dominerande faktorn är klimatet – de långsiktiga mönstren för temperatur, nederbörd och andra atmosfäriska förhållanden. I början av 1800-talet banade tänkare som Alexander von Humboldt vägen med sina skarpsinniga iakttagelser och gjorde det tydligt att områden som är rika på liv ofta delade vissa klimategenskaper. Låt oss ta en titt på nuet: Forskare etablerar en säker koppling mellan klimat och biologisk mångfald. Enkelt uttryckt är varmare, blötare och resursrika regioner verkliga livets vaggor.
Vissa klimatförhållanden sträcker sig över vidsträckta landskap, medan andra verkar fragmenterade, som liknar isolerade öar mitt i olika klimat. Denna skillnad väcker en intressant fråga: Beror ett områdes biologiska mångfald enbart på dess klimat? Eller påverkar storleken och den relativa isoleringen av dessa klimatfickor rikedomen och överflöden hos de arter som trivs i dem?
Vi är en del av ett internationellt, tvärvetenskapligt team som är intresserade av pusslet om hur klimatets geografi och den biologiska mångfaldens globala mönster hänger ihop. Klimatets geografi är en större del av den biologiska mångfalden än man tidigare trott, enligt resultaten av vår studie som nyligen publicerats i tidskriften Nature.
Avkodning av klimatets geografi
För att studera globala biologiska mångfaldsmönster delade forskare i det förflutna världen i lika stora rutnät och räknade arterna i varje ruta.
Vår studie skiljer sig från traditionella metoder. Istället för att enbart fokusera på specifika geografiska platser fokuserade vi vår uppmärksamhet på regionernas unika klimatprofiler. I huvudsak tittade vi inte bara på egenskaper på jorden, utan på vilken plats som helst där vissa klimatförhållanden råder. Vi klassificerade sedan dessa tillstånd globalt och noggrant räknade arterna – fåglar, däggdjur, amfibier och reptiler – som lever inom varje klimats gränser.
Fokus för vår undersökning var att utforska geografin av dessa klimatzoner, undersöka både deras storlek och deras isolering. Vissa klimat är utbredda och utbredda och sträcker sig över stora områden. Andra är mer fragmenterade och framträder som isolerade fickor mitt i olika klimat, som påminner om öar i ett stort hav med andra distinkta klimat. Tänk på tropiska klimat: De sträcker sig kumulativt över stora områden, även om de bryts upp i mindre, osammanhängande delar, även på olika kontinenter.
Våra resultat var avslöjande. Klimatet var naturligtvis en viktig faktor för att avgöra hur många arter som trivdes på ett ställe. Vi var dock intresserade av att finna att ungefär en tredjedel av variationen vi hittade i biologisk mångfald runt om i världen enbart berodde på storleken och graden av isolering av alla exemplar i ett givet klimat.
Den biologiska mångfalden beror inte bara på typen av klimat utan också på dess rumsliga fördelning. Utöver de kända effekterna av värme och fukt, fann vi att större och mer isolerade klimat stödjer större biologisk mångfald. Dessutom stödde dessa enorma, robusta klimat inte bara ett större antal arter, utan gav också en mer unik kombination av arter.
Genom att använda men gå längre än traditionella metoder, avslöjade vårt tillvägagångssätt nya insikter om klimatets geografiska egenskaper. Vi fann att ju större en klimatzon är, desto mer fragmenterad och spridd är den över landskapet.
Isolering främjar mångfald
Traditionellt har forskare sett tropiska klimat som sammanhängande områden som fungerar som barriärer mellan de olika extratropiska klimaten på vår planets poler. Vår analys bekräftade att kallare extratropiska klimat är relativt väl anslutna över stora delar av planeten.
Men våra resultat avslöjar en annan berättelse för tropikerna: tropiska klimat framstår som fragmenterade öar i ett hav av olika klimat, snarare än som stora, sammanlänkade områden. Vår upptäckt understryker att tropiska klimat, även om de är vanliga, är utspridda och osammanhängande över jordens yta.
Dra en parallell och fundera över hur bergiga regioner är värd för isolerade dalar där människor talar olika dialekter på grund av deras avlägsna läge. Naturen speglar detta: arter i isolerade klimatnischer utvecklas avsevärt och skapar en mångsidig och unik livsstil.
Men klimatförändringens spöke kastar en lång skugga över dessa fynd. En värld som upplever en snabb uppvärmning kan bevittna ytterligare fragmentering av det en gång enorma klimatet. Sådana förändringar kan utmana arter och tvinga dem att korsa skrämmande landskap för att hitta lämpliga livsmiljöer. Om dessa en gång expansiva klimat minskar kan det störa hela balansen mellan artinteraktioner.
Att förstå samspelet mellan biologisk mångfald och klimat är inte bara en intellektuell uppgift. Den ger vägledning för att hjälpa människor att skydda och uppskatta livets mångfaldiga symfoni i vår föränderliga värld.
Den här artikeln återpublicerades från The Conversation, en oberoende ideell nyhetssajt dedikerad till att dela idéer från akademiska experter. Konversationen är pålitliga nyheter från experter på en oberoende ideell organisation. Prova vårt kostnadsfria nyhetsbrev.
Det skrevs av: Marco Túlio Pacheco Coelho, Federal Research Institute for Forests, Snow and Landscape (WSL); Catherine Graham, Stony Brook University (State University of New York)och Dave Roberts, Montana State University.
Läs mer:
Catherine Graham får finansiering från Swiss National Science Foundation och European Research Council.
Dave Roberts fick ett stipendium från WSL när han var fellow där under sin vistelse i Schweiz när detta arbete inleddes.
Marco Túlio Pacheco Coelho arbetar inte för, ger råd, äger aktier i eller tar emot finansiering från något företag eller organisation som skulle dra nytta av denna artikel, och har inte avslöjat några relevanta anknytningar utöver deras akademiska anställning.
