A mudança climática é um fenômeno complicado com uma variedade de efeitos abruptos e graduais que os cientistas estão trabalhando duro para descobrir. Descobertas emergentes sobre como vários ecossistemas estão respondendo a mudanças climáticas, decorrentes de pesquisas de longo prazo conduzidas por meio do programa de Pesquisa Ecológica de Longo Prazo (LTER) de 40 anos da National Science Foundation, foram agora publicadas em uma série de artigos em a revista BioScience .
O LTER de Santa Barbara Coastal (SBC) da UC Santa Barbara e o LTER de Moorea Coral Reef (MCR) estão entre os 28 locais ao redor do mundo onde pesquisas de longo prazo estão produzindo insights significativos.

“Distinguir os efeitos das mudanças climáticas decorrentes de um aumento na frequência de eventos abruptos e mudanças direcionais graduais requer uma perspectiva de longo prazo”, disse Dan Reed, biólogo pesquisador do Marine Science Institute da UC Santa Barbara e um dos fundadores do SBC LTER . "A pesquisa em locais LTER está bem posicionada para investigar esses dois tipos de fenômenos de mudança climática porque combina dados observacionais de longo prazo para documentar padrões de mudanças espaciais e temporais com experimentos e amostragem direcionada para identificar os mecanismos biológicos e físico-químicos que produzem os fenômenos observados. mudanças."

Entre as informações coletadas nos locais do LTER estão dados sobre mudanças na temperatura do ar e da água, precipitação, nível do mar, novos distúrbios, produção primária alterada, ciclagem aprimorada de matéria orgânica e inorgânica e mudanças nas populações e comunidades.

A mudança climática está produzindo conjuntos de impactos diferentes e muitas vezes únicos em vários lugares. As descobertas apresentadas na série BioScience LTER exploram como são as mudanças climáticas em quatro ecossistemas principais:floresta e água doce, terras secas, costeiras e oceânicas.

“Muitos ecossistemas costeiros são definidos por espécies de fundação formadoras de estrutura, que desempenham um papel desproporcionalmente importante na determinação dos atributos ecológicos do sistema e seus benefícios socioeconômicos”, disse Reed.

No SBC LTER, algas gigantes desempenham um papel descomunal nas águas próximas a Santa Bárbara, criando florestas submarinas que estão entre os ecossistemas mais produtivos do mundo. A mudança climática afeta essa produtividade, na forma de aumento da temperatura do mar e tempestades que podem afetar a capacidade das algas efêmeras de se estabelecer e atrair comunidades de peixes e outras criaturas marinhas que chamam essas florestas de lar.

Enquanto isso, o MCR LTER, localizado na Polinésia Francesa, representa um dos ecossistemas mais biodiversos do mundo, graças às suas espécies fundamentais – os corais construtores de recifes. A mudança climática aqui afeta principalmente a temperatura da água, o que resulta cada vez mais no "branqueamento" dos corais, que morrem de fome quando o estresse térmico os faz perder suas algas simbióticas. Tempestades mais poderosas também estão destruindo o habitat que muitos organismos chamam de lar.

“Embora as fortes tempestades tenham sido um grande distúrbio para os corais ao longo de sua história geológica, episódios de branqueamento em massa de corais por ondas de calor marinhas são um fenômeno recente que está aumentando em gravidade e frequência à medida que as mudanças climáticas aquecem o oceano”, disse Russ Schmitt, professor. de ecologia no Departamento de Ecologia, Evolução e Biologia Marinha da UCSB e investigador principal do site MCR LTER no Instituto de Ciências Marinhas da UCSB.

"Nosso artigo examina os resultados da pesquisa LTER em florestas de algas, recifes de coral, marismas, prados de ervas marinhas, florestas de mangue e ilhas barreira que demonstram como as mudanças climáticas estão alterando a abundância e o desempenho das espécies costeiras de fundação para afetar os atributos ecológicos e serviços de toda a costa ecossistemas", disse Reed. "Discutimos como a abordagem de pesquisa integrada compartilhada pelos locais LTER tem sido particularmente eficaz em quantificar até que ponto os ecossistemas costeiros são capazes de resistir e se recuperar de diferentes formas de mudança climática e sua capacidade de se adaptar às mudanças climáticas a longo prazo. "

Outros artigos da série concentram-se na ecologia de terras secas, onde o aquecimento, combinado com ciclos de seca de várias décadas, aumentaram as inundações e incêndios florestais, alteraram a disponibilidade de recursos, a estrutura da comunidade de plantas, enquanto secas severas, incêndios florestais e eventos de poeira exacerbaram a poluição do ar.

Em florestas e áreas de água doce, os resultados discutem os efeitos na composição das espécies e na função do ecossistema. Isso ocorre por meio de interações complexas, efeitos em cascata e feedbacks para o sistema climático resultantes de fluxos alterados e mudanças nos processos do ecossistema, como produção primária, armazenamento de carbono, ciclagem de água e nutrientes e dinâmica da comunidade.

No oceano, a mudança climática está causando mudanças físicas relativamente amplas nos ecossistemas pelágicos, como aumento da temperatura do mar, estratificação alterada das camadas superficiais e declínio do gelo marinho, que está produzindo respostas ecológicas variadas.