„Da Pflanzen zu Beginn des Jahres auftauchen, sind sie in der Regel älter und haben ihren höchsten Nährwert überschritten, wenn das hungrige Karibu sie frisst.“ - Jeffrey Kerby
Das Schmelzen des Meereises in der Arktis könnte nach Angaben von Wissenschaftlern der Penn State University indirekt zu weniger Geburten von Karibukälbern und einer höheren Kälbersterblichkeit in Grönland führen. Eric Post, Professor für Biologie an der Penn State University, und Jeffrey Kerby, Absolvent des Penn State, haben das Abschmelzen des arktischen Meereises mit zeitlichen Veränderungen des Pflanzenwachstums an Land in Verbindung gebracht, was wiederum mit einer geringeren Kälberproduktion verbunden ist mit dem Karibus in der Gegend. Die Ergebnisse der Studie werden am 1. Oktober 2013 in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Ein weibliches Karibu und ihr Kalb in der Nähe von Kangerlussuaq, Grönland. Bildnachweis: Jeff Kerby, Eric Post Labor, Penn State University
Post begann seine Beobachtungen zum Zusammenhang zwischen dem Zeitpunkt des Kalbens von Karibu und dem Beginn der Pflanzensaison in Grönland vor 20 Jahren. "Ich war anfangs nur daran interessiert zu bestimmen, wie genau die Kalbsaison auf den Beginn der Vegetationsbegrünung abgestimmt war", erklärte Post, "ohne darüber nachzudenken, wie sich der Klimawandel auf diese Beziehung auswirken könnte." Seine Beobachtungen haben sich fortgesetzt, die Daten haben einen zunehmend früheren Beginn der Pflanzenwachstumsperiode ergeben, eine Veränderung, die durch eine entsprechend frühere Kalbung durch Karibus in der Region nicht erreicht wurde. "Bis zu dieser Studie", sagte Post, "war es die größte Herausforderung, den umweltbedingten Treiber für diese Änderung zu ermitteln. Jetzt, da wir über mehr Jahre an Daten verfügen, können wir diese besser verstehen." Der derzeitige Rückgang des Meereises In vielen Teilen der Arktis ist ein Anstieg der lokalen Temperaturen im Landesinneren zu verzeichnen. "Wir stellten daher die Hypothese auf, dass der Rückgang des Meereises mit der lokalen Erwärmung und dem damit verbundenen Voranschreiten der Vegetationsperiode für Pflanzen am Untersuchungsort zusammenhängt, und machten uns deshalb daran, diese Hypothese zu testen", sagte Post.
Kerby fügte hinzu, dass archäologische Beweise darauf hindeuten, dass Karibus dieses Gebiet seit über 3.000 Jahren als Kalbstandort nutzen. Von Ende Mai bis Anfang Juni kommen in der Regel Karibus von ihrer Zugreise von West nach Ost auf der Suche nach jungen Pflanzen an, um sie zu fressen, wenn Karibus geboren werden. "Da Pflanzen früher im Jahr auftauchen, sind sie in der Regel älter und haben ihren höchsten Nährwert überschritten, wenn das hungrige Karibu kommt, um sie zu essen", sagte Kerby. „Die Tiere erwarten eine Menge Futter, aber sie stellen fest, dass die Cafeteria bereits geschlossen ist.“ Die Teammitglieder erklärten, dass Pflanzen auf wärmere Temperaturen und andere Klimaveränderungen reagieren, indem sie einfach den Zeitpunkt ihres Wachstums anpassen, Karibu - wessen Die Fortpflanzungszyklen werden eher durch jahreszeitliche Veränderungen der Tageslichtlänge als durch die Temperatur gesteuert. Sie werden im Frühling fast zur gleichen Zeit wie gewöhnlich geboren. "Dieses Szenario nennen wir ein trophisches Missverhältnis - eine Trennung zwischen dem Zeitpunkt, an dem Pflanzen am nahrhaftesten sind, und dem Zeitpunkt, an dem Tiere am stärksten von ihnen abhängig sind", sagte Kerby.
Ein einjähriges Karibus in der Nähe von Kangerlussuaq, Grönland im Mai. Eric Post von Penn State hat untersucht, wie ökologische Gemeinschaften in der Nähe von Meereis vom Klimawandel betroffen sind. Bildnachweis: Jeff Kerby, Eric Post Labor, Penn State University
Post und Kerby analysierten nicht nur ihre eigenen Daten, sondern verwendeten auch Informationen aus einer 1970er-Studie der dänischen Biologen Henning Thing und Bjarne Clausen über das Kalben und das Überleben von Kälbern am selben Standort. "Durch diesen Vergleich konnten wir vor über 30 Jahren in derselben Karibupopulation nach Anzeichen für eine trophische Fehlpaarung suchen", sagte Post. Er erklärte, dass er und Kerby die statistisch belastbare Beziehung zwischen Meereis und dem Zeitpunkt des Pflanzenwachstums nutzten, um das trophische Missverhältnis von 1979 zu „hindcasten“, das sie dann mit ihren neueren Ergebnissen verglichen. "Wir fanden einen interessanten Kontrast zum aktuellen Stand des Karibukalbens in Bezug auf das Frühlingsgrün", sagte Post. „Die Beobachtungen von Thing und Clausen deuten nicht auf ein trophisches Missverhältnis hin, sondern auf einen hohen trophischen Übereinstimmungsgrad, der mit dem späteren Beginn der Vegetationsperiode einhergeht. Infolgedessen weisen die Daten aus den späten 1970er Jahren auf eine sehr hohe Kälberproduktion in dieser Population zu dieser Zeit hin. “
Ein weibliches Karibu und ihr Kalb. Bildnachweis: Eric Post, Penn State University
Post fügte hinzu, dass er und sein Team beabsichtigen, andere ökologische Gemeinschaften, die in der Nähe von Meereis leben, in zukünftigen Forschungen zu untersuchen. „Meereis ist Teil eines breiteren Klimasystems, das zweifellos wichtige Auswirkungen auf Pflanzen und Tiere hat. Die Frage, wie sich der Rückgang des Meereises auf die Wechselwirkungen zwischen Arten in diesem und anderen Arten von Nahrungsnetzen an Land in der Arktis auswirken könnte, verdient größere Aufmerksamkeit “, sagte Post.
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