Fågelarternas framtida utbredning kan beräknas med hjälp av klimatscenarier

En art kan vara framgångsrik bara om klimatet är lämpligt för arten. I Klimatguidens kartor grafer och data -del kan man se modellresultat som presenterar hur klimatförändringen kan påverka utbredningen av fyra fågelarter som nu häckar i Finland. Kartor över beräknade framtida utbredningar baserar sig på en så kallad bioklimatisk utbredningsmodell som utnyttjar observationer och klimatscenarier.

Klimatet påverkar arternas urbredning

Klimatet bestämmer för sin del om förhållandena på området är lämpliga för en art. Till exempel kan en djurart kan inte leva i en omgivning vars regnmängd är för låg för att artens näringsväxter ska klara sig. Också själva arterna har gränser för till exempel temperaturen nedanför och ovanför vilka artens ämnesomsättning blir störd. [1] Utbredningsområdena för de fågelarter som häckar i Finland beror mycket på skillnader mellan klimatförhållandena i olika delar av landet [2].

Utbredningsmodellen drar nytta av klimatscenarier

Effektscenarier-kartverktyget i Klimatguidens kartor grafer och data -del presenterar hur klimatförändringen kan påverka fågelarternas utbredningar i Finland. Beräknade framtida utbredningar baserar sig på den bioklimatiska utbredningsmodellen (bioclimatic envelope modelling) av Virkkala m.fl. [1].

Den bioklimatiska modellen bygger på att man först utreder i hurdant klimat en art häckar och trivs. Därefter utnyttjar man klimatscenarier för att bedöma var man i framtiden kan få ett för arten lämpligt klimat.  Artens beräknade framtida utbredningsområde blir det område dit det lämpliga klimatet har flyttat sig. På motsvarande sätt är den beräknade nutida utbredningen de områden där klimatet nu är lämpligt.

Bioklimatiska modeller beaktar inte att andra naturförhållandena inte nödvändigtvis förändrar sig fast klimatet skulle bli lämpligt eller olämpligt. Till exempel markanvändningen kan hindra bildandet av passande livsmiljöer. På så sätt kan bioklimatiska modeller överskatta arternas möjligheter att flytta till nya områden. [1], [3] Å andra sidan kan variationen i topografin möjliggöra lämpliga mikroklimat för arten fast klimatet i allmänhet skulle bli mindre lämpligt. Bioklimatiska modeller förbättras ofta genom att inkludera variationen av topografin och vegetationen i modellen. [2], [4] Modellen i Klimatguiden iakttar i alla fall bara klimatparametrar [1].

Informationen om arternas nutida utbredning baserar sig på häckningsobservationer

Klimatguidens Effektscenarier visar klimatförändringens möjliga inverkan på utbredningen av fyra fågelarter från modellen av Virkkala m.fl. Dessa fyra arter är: rödstrupig piplärka (Anthus cervinus), videsparv (Emberiza rustica), bergfink (Fringilla montifringilla) och gluttsnäppa (Tringa nebularia). Arterna representerar olika habitat. Videsparv och bergfink häckar i skogar. Rödstrupig piplärka och gluttsnäppa häckar i trakter med våtmarker. Videsparv, bergfink och guttsnäppa har i dag ganska omfattande utbredning i Finland medan rödstrupig piplärka häckar enbart på de nordligaste myrarna. [5]

Uppgifter om observerad förekomst härrör från tre finländska fågelatlaser [5]. Atlaserna innehåller häckningsuppgifter från 10 x 10 kilometers rutor som omfattar hela Finland. Uppgifterna har samlats in under år 1974-1979 för den första, 1986-1989 för den andra och 2006-2010 för den tredje atlasen. Uppgifter från de två första atlaserna behandlas i Klimatguidens kartverktyg som en tidsperiod, 1974-1989. Atlasen anger sannolikheten för häckning och den har använts i Klimatguiden på följande sätt: Rutor med "säkra", "sannolika" och "möjliga häckningar" anses representera artens utbredningsområde. Rutor med "osannolika häckningar" samt rutor utan observationer av arten anses representera ett område som ligger utanför artens distribution. På så sätt fick man följande klassifikation:

  • område utanför artens utbredning under 1974-1989 och 2006-2010
  • utbredningsområde under 1974-1989 och 2006-2010
  • utvidgning av utbredningen under 2006-2010
  • förminskning av utbredningen efter 1974-1989

Bioklimatiska utbredningsmodeller utnyttjar klimatscenarier

Virkkala m.fl. använde i sin modell uppgifter från de två första finländska fågelatlaserna samt häckningsobservationer från år 1977-1986 från Finnmarks län i norra Norge. Klassifikationen av häckningsuppgifter var densamma som i Klimatguiden. Information om klimatförhållandena 1971­-1990 erhöll de från ALARM-projekten. Framtida klimat beräknades med HadCM3 klimatmodellen från brittiska Hadley Centre. Av HadCM3 modellens SRES emissionsscenarier utvaldes scenariot A2 för att representera medelstora och scenariot B1 små förändringar. Klimatförhållandena för 2021-2050 var simulerade med medelstora förändringar och förhållandena för 2051-2080 med både medelstora och små förändringar. [1], [6], [7]

För att anpassa häckningsuppgifterna till klimatuppgifterna måste Virkkala m.fl. omvandla häckningsuppgifterna från 10 x 10 km till ett gitter av förvrängda rektanglar av storleken 10' [1]. I Klimatguidens effektscenarier-kartverktyg har modellberäkningarna omvandlats tillbaka till det 10 x 10 km rutnätet för att det underlättade presentationen av de beräknade utbredningarna.

Modellresultaten är indelade i Klimatguidens kartverktyg såhär:

  • område utanför artens beräknade utbredning under alla tidsperioder
  • beräknat utbredningsområde under 1971­-1990 och i framtiden
  • beräknad utvidgning av utbredningen (jämfört med 1971­-1990)
  • beräknad förminskning av utbredningen (jämfört med 1971­-1990)

Du kan studera beräknade ändringar i fågelarternas utbredning noggrannare i Klimatguidens effektscenarier-kartverktyg.

Example image

Bild 1. Med hjälp av effektscenarier-kartor kan du studera hur utbredningen av fyra fågelarter kan förändras i framtiden. Du kan välja att se en viss arts observerade eller modellerade utbredningsområde. Du kan välja tidsperiod och klimatscenariet. Som exempel visas beräknat utbredningen av videsparv under tidsperioden 2051-2080 med utsläppscenarion A2 (medelstoran förändringar). Gå till kartverktyget genom att klicka på bilden.

 

8.2.2017

Källor

  1. Virkkala R., Heikkinen R. K., Leikola N. & Luoto M. 2008. Projected large-scale range reductions of northern-boreal land bird species due to climate change. Biological Conservation Volume 141, Issue 5:1343–1353. http://dx.doi.org/10.1016/j.biocon.2008.03.007
  2. Luoto, M., Virkkala R. & Heikkinen R. K. 2007. The role of land cover in bioclimatic models depends on spatial resolution. Global Ecology and Biogeography Volume 16, Issue 1: 34–42. http://dx.doi.org/10.1111/j.1466-8238.2006.00262.x
  3. Araújo, M. B. & Townsend Peterson, A. 2012. Uses and misuses of bioclimatic envelope modeling. Ecology Volume 93, Issue 7:1527–1539. http://dx.doi.org/10.1890/11-1930.1
  4. Virkkala, R., Marmion, M., Heikkinen, R. K., Thuiller, W. & Luoto M. 2010. Predicting range shifts of northern bird species: Influence of modelling technique and topography. Acta Oecologica Volume 36, Issue 3: 269–281. http://dx.doi.org/10.1016/j.actao.2010.01.006
  5. Valkama, J., Vepsäläinen, V. & Lehikoinen, A. 2011. Suomen III Lintuatlas. – Luonnontieteellinen keskusmuseo ja ympäristöministeriö, Helsinki. ISBN 978-952-10-6918-5 [Viitattu 18.2.2012.] http://atlas3.lintuatlas.fi
  6. Fronzek S., Carter T. R. & Jylhä, K. 2012. Representing two centuries of past and future climate for assessing risks to biodiversity in Europe. Global Ecology and Biogeography Volume 21 Issue 1): 19-35 http://dx.doi.org/10.1111/j.1466-8238.2011.00695.x
  7. ALARM - Assessing large scale risks for biodiversity with tested methods. 23.1.2012 (Updated). ALARM observed and scenario climate data [Viitattu 12.2.2013.] http://www.alarmproject.net/