Mehr als ein Drittel aller Tiere auf der Erde, vom Käfer über die Kuh bis zum Elefanten, sind auf pflanzliche Ernährung angewiesen. Da Pflanzen eine kalorienarme Nahrungsquelle sind, kann es für Tiere eine Herausforderung sein, genügend Energie aufzunehmen, um ihren Bedarf zu decken. Jetzt verringert der Klimawandel den Nährwert einiger Lebensmittel, auf die Pflanzenfresser angewiesen sind.
Menschliche Aktivitäten erhöhen den Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre und erhöhen die globalen Temperaturen. Infolgedessen viele Pflanzen wachsen schneller in allen Ökosystemen weltweit.
Einige Studien deuten darauf hin, dass diese „Ökologisierung der Erde“ die steigenden Treibhausgasemissionen teilweise ausgleichen könnte mehr Kohlenstoff in Pflanzen speichern. Es gibt jedoch einen Kompromiss: Diese schnell entwickelten Pflanzen können weniger Nährstoffe pro Biss enthalten.
Ich bin ein Ökologe und arbeiten Sie mit Kollegen zusammen, um zu untersuchen, wie sich eine Nährstoffverdünnung auf Arten im gesamten Nahrungsnetz auswirken könnte. Unser Fokus liegt auf Reaktionen in pflanzenfressenden Populationenaus winzige Heuschrecken Zu Riesenpandas.
Wir glauben, dass sich der Nährwert von Pflanzen langfristig ändern kann eine unterschätzte Ursache für schrumpfende Tierpopulationen. Diese Veränderungen bei Pflanzen sind optisch nicht erkennbar, wie etwa der Anstieg des Meeresspiegels. Sie sind auch nicht plötzlich und unmittelbar bevorstehend, wie Hurrikane oder Hitzewellen. Aber sie können im Laufe der Zeit wichtige Auswirkungen haben.
Pflanzenfressende Tiere benötigen möglicherweise mehr Zeit, um Nahrung zu finden und zu verzehren, wenn ihre übliche Mahlzeit weniger nahrhaft wird, wodurch sie sich einem größeren Risiko durch Raubtiere und anderen Belastungen aussetzen. Reduzierte Nährwerte können auch dazu führen, dass Tiere weniger fit sind und ihre Wachstums-, Fortpflanzungs- und Überlebensfähigkeiten beeinträchtigen.
Steigender Kohlenstoff, sinkende Nährstoffe
Untersuchungen haben bereits gezeigt, dass der Klimawandel zu einer Nährstoffverdünnung in menschlichen Nahrungspflanzen führt. Rückgang der Mikronährstoffedie spielen wichtige Rollen für Wachstum und Gesundheitgeben besondere Anlass zur Sorge: Langfristige Aufzeichnungen der Nährwerte von Nutzpflanzen haben einen Rückgang bei Kupfer, Magnesium, Eisen und Zink ergeben.
Insbesondere besteht beim Menschen ein Mangel an Eisen, Zink und Eiweiß wird in den kommenden Jahrzehnten voraussichtlich zunehmen wegen steigender Kohlendioxidwerte. Es wird erwartet, dass dieser Rückgang weitreichende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und sogar auf das Überleben haben wird, wobei die stärksten Auswirkungen bei Bevölkerungsgruppen zu verzeichnen sind, die stark von Reis und Weizen abhängig sind, beispielsweise in Ost- und Zentralasien.
Auch der Nährwert von Viehfutter nimmt ab. Rinder verbringen viel Zeit mit Fressen und haben es oft schwer genug Protein finden, um ihren Bedarf zu decken. Die Proteinkonzentrationen sinken in Gräsern in Weideland auf der ganzen Welt. Dieser Trend bedroht sowohl Vieh als auch ViehzüchterDies verringert die Gewichtszunahme der Tiere und kostet die Erzeuger Geld.
Die Nährstoffverdünnung wirkt sich auch auf Wildarten aus. Hier sind einige Beispiele.
Auf Bambus angewiesen
Große Pandas sind eine bedrohte Art mit großem kulturellem Wert. Da sie sich nur langsam vermehren und große, zusammenhängende Bambusstreifen als Lebensraum benötigen, sind sie es als gefährdete Art eingestuft deren Überleben durch Landumwandlung für Landwirtschaft und Entwicklung bedroht ist. Pandas könnten auch zum Aushängeschild für die drohende Nährstoffverdünnung werden.
Der Große Panda gilt als „Regenschirmarten„Das bedeutet, dass die Erhaltung des Panda-Lebensraums vielen anderen Tieren und Pflanzen zugute kommt, die ebenfalls in Bambushainen leben. Bekanntlich sind Große Pandas vollständig auf Bambus angewiesen und verbringen einen großen Teil ihres Tages damit, ihn zu fressen. Jetzt steigen die Temperaturen Verringerung des Nährwerts von Bambus und das Überleben der Pflanze wird dadurch erschwert.
Große Pandas verbringen 10 bis 14 Stunden am Tag oder mehr damit, Bambus, eine riesige Grasart, zu fressen.
Gemischte Aussichten für Insekten
Insekten sind wesentliche Mitglieder des Lebensnetzes, sie bestäuben viele Blütenpflanzen, dienen Vögeln und Tieren als Nahrungsquelle und erbringen andere wichtige ökologische Dienste. Weltweit gehen viele Insektenarten zurück entwickelte Gebietewo ihr Lebensraum in Bauernhöfe oder Städte umgewandelt wurde, sowie in Naturgebiete.
In Gebieten, die weniger von menschlichen Aktivitäten betroffen sind, deuten Hinweise darauf hin, dass sich die Pflanzenchemie verändert könnte eine Rolle bei der Verringerung der Insektenzahl spielen.
Viele Insekten sind Pflanzenfresser, die wahrscheinlich von einem verringerten Nährwert der Pflanzen betroffen sind. Experimente haben ergeben, dass bei steigendem Kohlendioxidgehalt Insektenpopulationen gehen zurückzumindest teilweise aufgrund einer minderwertigen Nahrungsmittelversorgung.
Allerdings sind nicht alle Insektenarten rückläufig und nicht alle pflanzenfressenden Insekten reagieren in gleicher Weise auf Nährstoffverdünnung. Insekten, die Blätter kauen, wie Heuschrecken und Raupen, leiden am meisten unter den negativen Auswirkungeneinschließlich verminderter Fortpflanzung und kleinerer Körpergrößen.
Im Gegensatz dazu bevorzugen Heuschrecken kohlenstoffreiche Pflanzen, sodass der Kohlendioxidgehalt steigen könnte zu einer Zunahme von Heuschreckenplagen führen. Einige Insekten, darunter Blattläuse und Zikaden, ernähren sich von Phloem– das lebende Gewebe in Pflanzen, das in den Blättern hergestellte Nahrung zu anderen Teilen der Pflanze transportiert – und können auch von kohlenstoffreichen Pflanzen profitieren.
Ungleichmäßige Stöße
Ein Rückgang der Qualität pflanzlicher Nahrungsmittel betrifft am ehesten Orte, an denen Nährstoffe bereits knapp sind und Tiere jetzt Schwierigkeiten haben, ihren Nährstoffbedarf zu decken. Zu diesen Zonen gehören die alten Böden Australiens sowie tropische Gebiete wie das Amazonas- und das Kongobecken. Auch im offenen Ozean, wo sich das Wasser schnell erwärmt, ist die Nährstoffverdünnung ein Problem Reduzierung des Nährstoffgehalts von Riesenseetang.
Bei bestimmten Tierarten, die sich von Pflanzen ernähren, ist mit einem stärkeren Rückgang zu rechnen, da sie hochwertigere Nahrungsmittel benötigen. Nagetiere, Kaninchen, Koalas, Pferde, Nashörner und Elefanten sind allesamt dabei Hinterdarmfermenter– Tiere, die einen einfachen, einkammerigen Magen haben und auf Mikroben in ihrem Darm angewiesen sind, um Nährstoffe aus ballaststoffreicher Nahrung zu extrahieren.
Diese Arten benötigen nährstoffreichere Nahrung als Wiederkäuer – Weidetiere wie Rinder, Schafe, Ziegen und Bisons mit vierkammerigen Mägen, die ihre Nahrung stufenweise verdauen. Typischerweise auch kleinere Tiere benötigen nährstoffreichere Lebensmittel als größere, weil sie einen schnelleren Stoffwechsel haben und mehr Energie pro Körpermasseeinheit verbrauchen. Kleinere Tiere haben auch kürzere Eingeweide, sodass sie nicht so leicht alle Nährstoffe aus der Nahrung extrahieren können.
Es bedarf weiterer Forschung, um zu verstehen, welche Rolle die Nährstoffverdünnung beim Rückgang einzelner Arten spielen könnte, einschließlich Experimenten, die den Kohlendioxidgehalt künstlich erhöhen, und Studien, die langfristige Veränderungen in der Pflanzenchemie neben Tieren auf dem Feld überwachen.
Längerfristig wird es wichtig sein zu verstehen, wie die Nährstoffverdünnung ganze Nahrungsnetze verändert, einschließlich Veränderungen bei Pflanzenarten und -merkmalen, Auswirkungen auf andere Tiergruppen wie Raubtiere und Veränderungen in Arteninteraktionen. Veränderungen des Nährwerts von Pflanzen infolge steigender Kohlendioxidwerte könnten weitreichende Auswirkungen auf alle Ökosysteme weltweit haben.
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