Apabila helikopter menjatuhkan Stephen Talbot ke sudut jauh dari Perlindungan Hidupan Liar Kebangsaan Selawik pada akhir Jun lalu, dia terus bekerja. Ahli botani Ikan dan Hidupan Liar AS berlumba-lumba terhadap masa untuk spesies tumbuhan inventori di empat puncak di Hockley Hills. Dia mempunyai sebulan untuk menyelesaikan kerja lapangannya. Berapa lama tumbuh-tumbuhan ada adalah meneka sesiapa.
Apabila suhu meningkat di seluruh dunia, tumbuh-tumbuhan alpine yang rapuh dan sejuk yang berpaut ke puncak dari Alps ke Andes semakin berisiko. Ini perennials perlahan-tumbuh dengan sempurna disesuaikan dengan puncak-puncak mereka, angin-letupan. Buka haba, dan tumbuh-tumbuhan perlahan-lahan boleh menjalar upslope ke ketinggian yang lebih sejuk, jika wujud. Ratchet itu terlalu cepat atau terlalu jauh, dan tumbuhan akan pupus.
Para saintis seperti Talbot adalah puncak skala dan mempelajari tumbuhan di seluruh dunia untuk memahami kesan pemanasan di ekosistem gunung. Di puncak gunung, suhu purata, seperti Arctic dan Antartika, meningkat dua kali ganda pada kadar purata global. Ini bermakna altitud tinggi dan kawasan latitud tinggi bertindak balas dengan lebih cepat dan cepat kepada perubahan iklim.
Harald Pauli, ahli botani di Universiti Vienna di Austria, mula mengkaji fenomena ini di Alps Eropah pada awal tahun 90-an. Menggunakan data sejarah dari sejauh 1835, Pauli dan rakan sekerja mendapati bahawa suhu pemanasan telah mengejar tumbuhan ke ketinggian yang lebih tinggi pada kadar kira-kira satu kaki setahun. Temuan ini, bersama-sama dengan kekurangan maklumat terperinci mengenai pengagihan spesies di persekitaran alpine, membawa Pauli dan lain-lain untuk melancarkan Inisiatif Penyelidikan Observasi Global dalam Persekitaran Alpine (GLORIA) pada tahun 2001.
Keindahan GLORIA terletak pada proses piawai, kos rendah dan berteknologi tinggi, kata Dan Fagre, ahli geologi Penyiasatan Geologi AS yang berpusat di Taman Negara Glacier dan menubuhkan tapak kajian GLORIA Amerika Utara yang pertama di sana pada tahun 2003. Dengan mengumpulkan spesifik data, menyemak semula setiap lima tahun dan memasukkan hasilnya ke pangkalan data pusat, saintis di seluruh dunia kini boleh membandingkan nota.
Laman baru ditambah setiap tahun, kata Pauli, tetapi hasilnya mengambil masa. Tapak seminal, yang ditubuhkan oleh Pauli pada tahun 1994 di Gunung Schrankogel di Pegunungan Alp Austria, kini hanya menghasilkan data. Dalam makalah yang diterbitkan dalam Biologi Perubahan Global pada bulan Januari 2007, Pauli dan rakan sekerja mendokumenkan peningkatan 11 peratus dalam tempoh 10 tahun yang lalu dalam jumlah spesies yang hadir, yang disebut kekayaan spesies. Lebih banyak tumbuhan adalah perkara yang baik, bukan? Tidak semestinya, menurut Pauli.
Ternyata spesies baru adalah tumbuhan padang rumput alpine yang memunculkan upslope. Pada masa yang sama, semua spesies nival melampau, yang hidup berselerak di antara batu dan salji di ketinggian tertinggi, merosot.
"Ia merupakan isyarat yang mengejutkan bahawa jelas pemanasan iklim yang berterusan boleh menjejaskan spesies yang sangat sejuk, " kata Pauli. "[Kekayaan spesies yang bertambah] adalah permulaan proses, yang akhirnya akan menjangkakan, mengakibatkan penguncupan zon hayat alpine. Seiring dengan perkembangannya, spesies tidak akan dapat bertahan lagi."
Mengapakah dunia peduli dengan kehilangan beberapa bunga liar di atas puncak gunung? Di Eropah, ekosistem alpine merangkumi hanya 3 peratus daripada daratan tetapi rumah kepada hampir 20 peratus daripada semua spesies tumbuhan asli. Sebilangan besar spesies akan terjejas.
"Kehilangan kerugian, selama-lamanya, " kata Pauli. "Anda boleh memelihara benih dalam bank benih, tetapi tidak sama. Anda tidak dapat mengekalkan keseluruhan ekosistem."
Beliau juga menyatakan bahawa tumbuh-tumbuhan tidak akan beralih dalam fesyen teratur yang ditentukan oleh garis kontur; sesetengah spesies bergerak upslope lebih cepat daripada yang lain. Selain itu, peralihan dari spesies yang ditubuhkan kepada penceroboh baru boleh menjejaskan kestabilan cerun, katanya, yang membawa kepada peningkatan hakisan cerun dan tanah runtuh.
Bagi Brad Cardinale, ahli ekologi di University of California, Santa Barbara, kehilangan mana-mana spesies mempunyai implikasi yang teruk bagi kehidupan di planet ini. Dalam kertas kerja yang diterbitkan dalam Prosiding Akademi Sains Kebangsaan (PNAS) pada bulan November, Cardinale dan rakan-rakan mengkaji semula 44 kajian yang dijalankan selama dua dekad yang kepupusan simulasi untuk melihat bagaimana keanekaragaman hayati mempengaruhi produktiviti ekosistem.
Produktiviti adalah istilah saintis yang digunakan untuk menggambarkan proses biologi asas yang mana tumbuh-tumbuhan tumbuh dan menghasilkan lebih banyak tumbuhan. Ia mungkin tidak berbunyi seksi, kata Cardinale, tetapi prosesnya bertanggungjawab untuk mengambil gas rumah hijau, seperti karbon dioksida (CO2), keluar dari atmosfera, dan menghasilkan oksigen, makanan, kayu dan biofuel yang membolehkan banyak spesies di planet ini, termasuk manusia, wujud.
Cardinale, bersama-sama dengan ramai di bidangnya, telah lama berpendapat bahawa usaha pemuliharaan harus difokuskan kepada spesies yang paling produktif dalam ekosistem, spesies kurang produktif dapat diabaikan. Dia terkejut dengan penemuan utama analisisnya: spesies tidak berlebihan.
Malah, kehilangan spesies secara dramatik menjejaskan produktiviti. "Oleh kerana spesies telah punah dari habitat semulajadi mereka, kita boleh kehilangan 50 peratus daripada spesies, dan itu mungkin kurang memalukan, " katanya. "Saya tidak fikir sesiapa yang menjangkakan ia menjadi besar, iaitu 50 peratus kurang produktiviti, 50 peratus kurang oksigen, 50 peratus kurang CO2, 50 peratus kurang makanan, kayu dan biofuel."
Ia tidak begitu banyak kehilangan spesies tertentu yang penting, ia adalah kehilangan biodiversiti, kata Cardinale.
Kajian perubahan iklim baru-baru ini telah menunjukkan bahawa para saintis telah meninggikan keupayaan habitat semulajadi untuk menghilangkan CO2 dari atmosfera. Analisis Cardinale menunjuk kepada kepupusan tumbuhan sebagai alasan "Apabila anda menyebabkan kepupusan, hutan, padang rumput dan sebagainya menjadi jauh lebih buruk apabila mengambil CO2 dari atmosfera, " katanya. "Kami berpotensi mempunyai maklum balas ini: jika perubahan iklim menyebabkan kepupusan, kepupusan memerih perubahan iklim."
Untuk Talbot, berebut di bukit siltstone bulat untuk menubuhkan tapak GLORIA yang pertama di Arktik Amerika Utara, rasa tergesa-gesa sering sukar untuk dikekalkan. "Banyak kerja pemantauan yang membosankan, " katanya. Dia perlu menunggu tiga tahun sebelum dia kembali untuk menukar bateri dan memuat turun data dari 16 termometer kecil yang dikebumikannya di tapak.
Bunga-bunga berkrim yang besar dari gunung gunung ( Dryas octopetala ) dan bunga ungu yang halus dari permaidani boreal ( Dianthus repens ) mungkin tidak begitu menarik kerana banyak spesies yang lebih cerah dan jarang, tetapi Talbot memahami nilai bahkan tumbuhan yang rendah ini ke rangkaian global. "Kami adalah sebahagian kecil daripada keseluruhan gambar, " katanya. "Satu laman web sahaja tidak bermakna banyak." Tetapi pengisian di tempat putih di peta GLORIA akan membolehkan para saintis memahami perubahan yang berlaku di beberapa laman web di seluruh dunia.
Kajian biodiversiti masih merupakan bidang yang sedang berkembang, kata Cardinale. Apa yang jelas ialah ekosistem gunung dapat memberi gambaran tentang apa yang ada di sekeliling bumi di bawah suhu pemanasan. "Ia cukup menakutkan untuk serius memikirkannya, " katanya. "Saya tidak fikir kita perlu mengekalkan setiap spesies untuk memastikan planet ini produktif tetapi pada masa yang sama, kehilangan 50 peratus daripada semua spesies, terdapat beberapa implikasi yang menarik bagi manusia yang kita tidak pernah berjuang dengan. Dan kita perlu mula bergelut dengan mereka. "
