Lintujen levinneisyysmuutoksia voidaan arvioida ilmastomallien avulla

Eliölaji voi menestyä vain siellä, missä ilmasto on lajille sopiva. Ilmasto-oppaan Kartat, kuvaajat ja datat -osiossa on esitelty, miten ilmastonmuutoksen on ennustettu vaikuttavan neljän Suomessa pesivän lintulajin levinneisyyteen. Arviot tulevista levinneisyysalueista perustuvat niin sanottuun bioklimaattiseen levinneisyysmalliin, joka hyödyntää havaintoja ja ilmastoskenaarioita

Ilmasto vaikuttaa lajien levinneisyyteen

Ilmasto määrää omalta osaltaan, ovatko alueen ympäristöolot sopivat yksittäisille eliölajeille. Esimerkiksi eläinlaji ei voi esiintyä alueella, jonka sademäärä ei ole riittävä kasvattamaan eläinlajin ravinnokseen käyttämiä kasveja. Myös lajeilla itsellään on muun muassa lämpötilarajoja, joita korkeammissa tai matalammissa lämpötiloissa niiden elintoiminnot häiriintyvät. [1] Suomessa pesivien lintulajien levinneisyydet riippuvat varsin pitkälti eri puolilla maata vallitsevien ilmasto-olojen eroista [2].

Levinneisyysmalli hyödyntää ilmastomalleja

Ilmasto-oppaan Kartat, kuvaajat ja datat -osion Skenaarioita ilmastonmuutoksen vaikutuksista -karttatyökalussa esitellään, kuinka ilmastonmuutos voi muuttaa lintulajien levinneisyysalueita Suomessa. Lajien mallinnetut levinneisyydet perustuvat Raimo Virkkalan ym. bioklimaattiseen levinneisyysmalliin (bioclimatic envelope modelling) [1].

Bioklimaattisissa malleissa selvitetään ensin, millaisessa ilmastossa jokin laji nykyään viihtyy ja esiintyy. Tätä varten tarvitaan tietoja lajin havaitusta levinneisyysalueesta ja levinneisyysalueella vallitsevasta ilmastosta. Sen jälkeen selvitetään ilmastomallien ja -skenaarioiden avulla, missä vastaavaa ilmastoa olisi tulevaisuudessa. Lajin tuleva mallinnettu levinneisyysalue olisi mallin mukaan siellä, minne lajille sopiva ilmasto on siirtynyt. Nykyinen mallinnettu levinneisyysalue olisi vastaavasti siellä, missä ilmasto on nykyään lajille sopiva.

Bioklimaattiset mallit eivät ota huomioon, että muut luonnonolot eivät välttämättä muutu ilmaston mukana lajille sopiviksi tai sopimattomiksi. Esimerkiksi alueen maankäyttö voi estää lajin vaatimien elinympäristöjen syntymisen, vaikka ilmasto olisikin sopiva. Näin ollen bioklimaattiset mallit saattavat yliarvioida levinneisyyden siirtymistä uusille alueille. [1], [3] Toisaalta pinnanmuotojen vaihtelu voi myös mahdollistaa lajille sopivien pienilmastolaikkujen säilymisen, vaikka ilmasto keskimääräisesti muuttuisi huonommaksi. Bioklimaattisten mallien ennustuskykyä parannetaan usein lisäämällä niihin mukaan muun muassa pinnanmuotojen tai kasvillisuustyypin vaihtelu. [2], [4] Ilmasto-oppaassa hyödynnetty malli huomioi kuitenkin vain ilmastomuuttujia [1].

Tiedot lintujen nykyisestä levinneisyydestä perustuvat pesimishavaintoihin

Skenaarioita ilmastonmuutokseen vaikutuksista -karttatyökaluun on otettu mukaan neljä erilaisia elinympäristöjä edustavaa lintulajia Virkkalan ym. mallista: lapinkirvinen (Anthus cervinus), pohjansirkku (Emberiza rustica), järripeippo (Fringilla montifringilla) ja valkoviklo (Tringa nebularia). Pohjansirkku ja järripeippo ovat metsien lajeja, kun taas valkoviklo ja lapinkirvinen pesivät suoympäristöissä. Pohjansirkun, järripeipon ja valkoviklon nykyinen levinneisyys Suomessa on melko laaja. Lapinkirvinen sen sijaan pesii ainoastaan maan pohjoisimpien osien soilla. [5]

Lajien nykyiset havaitut levinneisyystiedot on saatu Suomen kolmesta lintuatlaksesta [5]. Atlaksiin on kerätty lintulajien pesimistietoja 10 x 10 kilometrin ruuduilta koko Suomesta vuosilta 1974–1979, 1986–1989 ja 2006–2010. Ilmasto-oppaan karttatyökalussa kahden ensimmäisen atlaksen havaintovuosia on käsitelty yhtenä havaintojaksona 1974–1989. Atlasten pesimisvarmuusluokat ”varma”, ”todennäköinen” ja ”mahdollinen” on Ilmasto-oppaassa yhdistetty lintulajin levinneisyysalueeksi.  Atlasten ”epätodennäköiset pesinnät” ja ruudut, joissa lintua ei ole havaittu, on puolestaan käsitelty alueena, joka ei kuulu linnun levinneisyysalueeseen. Näin atlasten havaintotiedoista luotiin seuraava luokittelu:

  • alue levinneisyysalueen ulkopuolella 1974–1989 ja 2006–2010
  • levinneisyysalue tarkastelujaksoilla 1974–1989 ja 2006–2010
  • laji levinnyt alueelle tarkastelujaksolla 2006–2010
  • laji kadonnut alueelta tarkastelujakson 1974–1989 jälkeen.

Bioklimaattinen levinneisyysmalli hyödyntää ilmastoskenaarioita

Virkkalan ym. bioklimaattisessa levinneisyysmallissa on käytetty kahden ensimmäisen lintuatlaksen pesimistietoja ja Norjan Finnmarkin läänin pesimistietoja vuosilta 1977–1986. Pesimishavainnot on luokiteltu samalla periaatteella kuin yllä esitellyssä Ilmasto-oppaan luokittelussa. Ilmastohavaintoina ja -skenaarioina on hyödynnetty ALARM-projektin vuosien 1971–1990 ilmastohavaintoja ja brittiläisen Hadley-keskuksen (Hadley Centre) HadCM3-ilmastomallin keskisuurten kasvihuonekaasupäästöjen SRES-skenaariota (A2) jaksoille 2021–2050 ja 2051–2080 sekä pienten päästöjen skenaariota (B1) jaksolle 2051–2080. [1], [6], [7]

Lintuatlasten 10 x 10 kilometrin ruutujen pesimishavainnoista koostettu levinneisyysaineisto on Virkkalan ym. mallissa muokattu vääristyneiksi suorakulmioiksi niin sanottuun 10’-muotoon, jotta aineisto olisi yhteensopivaa ilmastoaineiston kanssa [1]. Ilmasto-oppaan Skenaarioita ilmastonmuutokseen vaikutuksista -karttatyökalussa mallin tulokset on karttojen luomisen helpottamiseksi siirretty interpoloimalla takaisin 10 x 10 kilometrin ruudukkoon.

Käytetyn bioklimaattisen mallin tulokset on jaoteltu Ilmasto-oppaan karttatyökalussa seuraavasti:

  • alue mallinnetun levinneisyysalueen ulkopuolella kaikilla tarkastelujaksoilla
  • mallinnettu levinneisyysalue vertailujaksolla 1971–1990 ja tulevaisuudessa
  • mallinnettu levinneisyysalueen laajeneminen (verrattuna vertailujaksoon 1971–1990)
  • mallinnettu levinneisyysalueen supistuminen (verrattuna vertailujaksoon 1971–1990).

Lintujen mallinnettuja levinneisyysalueiden muutoksia voi siis tarkastella Ilmasto-oppaan Skenaarioita ilmastonmuutokseen vaikutuksista -karttatyökalussa (kuva 1).

Example image

Kuva 1. Skenaarioita ilmastonmuutoksen vaikutuksista -kartan avulla voit tarkastella, miten neljän lintulajin levinneisyys muuttuu tulevaisuudessa. Voit valita lajin havaitun tai mallinnetun levinneisyyden, ajanjakson ja ilmastoskenaarion.Esimerkkinä pohjansirkun mallinnettu levinneisyysalueen muutos ajanjaksolla 2051-2080 suurten päästöjen A2-skenaarion mukaan. Karttatyökaluun pääset klikkaamalla kuvaa.

 

8.2.2017

Lähteet

  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/

Tuottajatahot