1. Tyrinėjimas

Klimato kaitos trajektorijos ir lūžio taškai

Klimato kaita veikia ekosistemas keisdama pagrindinius fizinius ir biologinius procesus, kurie reguliuoja energijos srautą, anglies apytaką ir rūšių sąveikas. Moksliniai įrodymai rodo, kad kylanti pasaulinė temperatūra ir didėjanti anglies dioksido koncentracija atmosferoje daro įtaką tiek sausumos, tiek jūrų ekosistemoms, dažnai mažindamos jų stabilumą ir atsparumą (Hoegh-Guldberg ir kt., 2018; Nacionalinė mokslų akademija, 2019).

^{1 pav.. Energijos srautas ir anglies apytaka jūrų ekosistemoje.}

Kaip pavaizduota 1 paveiksle, saulės energija skatina fitoplanktono fotosintezę, kuris sudaro jūrų mitybos tinklų pagrindą. Fotosintezės metu fitoplanktonas sugeria anglies dioksidą iš atmosferos ir paverčia jį organine medžiaga, kuri palaiko aukštesnius trofinius lygius ir prisideda prie klimato reguliavimo. Anglis ir maistinės medžiagos juda ekosistemoje per trofines sąveikas, sedimentaciją ir maistinių medžiagų perdirbimą. Klimato kaita gali sutrikdyti šiuos procesus didindama vandens temperatūrą, keisdama vandenynų cirkuliaciją ir mažindama maistinių medžiagų prieinamumą (Bardgett & Caruso, 2020).

^{2 pav. Ekosistemų lūžio taškai ir staigūs pokyčiai.}

2 paveikslas pabrėžia trofines sąveikas ekosistemose ir parodo, kaip su klimatu susiję stresoriai didina ekosistemų pažeidžiamumą. Kylančios temperatūros, vandenynų rūgštėjimas ir buveinių pokyčiai pirmiausia veikia pirminius gamintojus, tačiau poveikis per kaskadinius efektus plinta per mitybos tinklus. Sumažėjus fitoplanktono produktyvumui, gali mažėti ir zooplanktono, žuvų bei aukščiausių plėšrūnų populiacijos. Šie tarpusavyje susiję atsakai rodo, kad ekosistemos nereaguoja į klimato kaitą atskirai, o kaip sudėtingos sistemos su stipriais vidiniais ryšiais (Bennett ir kt., 2016).

Šių pokyčių platesnės pasekmės pavaizduotos 3 paveiksle, kuriame pateikiama klimato kaskada baseinų sistemose. Šiame paveiksle parodyta, kaip klimato veiksniai, tokie kaip temperatūros didėjimas ir kritulių pokyčiai, vienu metu veikia kelis ekosistemos komponentus. Kritulių ir temperatūros pokyčiai daro įtaką dirvožemio drėgmei, vandens srautui, druskingumui, augalijai ir rūšių judėjimui sausumos, gėlo vandens ir pakrančių ekosistemose. Šie susieti procesai gali lemti netikėtus padarinius, pavyzdžiui, dažnesnius potvynius, buveinių praradimą ir prastesnę vandens kokybę (Turner ir kt., 2020).