【記者于郁金/臺南報導】氣候暖化山區物種搭上滅絕電梯?學術界頂尖《科學(Science)》期刊,近日刊登氣候暖化如何影響全球山區生物多樣性最新發現,挑戰過去經典假說、引發關注;這項成果由國立成功大學生命科學系陳一菁教授帶領團隊完成,臺灣研究實力再度受到國際肯定。
陳一菁教授指出,山區是生物多樣性熱點,氣候變遷衝擊十分直接;科學界長期以來警告,山區物種可能正搭乘「滅絕電梯」─被迫向高海拔遷移以追尋適宜溫度,最終無處可退而加速滅絕;這次發表研究首次以全球資料、完整測試「滅絕電梯」假說的多項預測,意外發現支持證據十分有限,也開啟未來研究全新視角。
研究團隊蒐集全球23個山區、440種動物與1629種植物,總計8800筆、最長橫跨一世紀的海拔分布改變資料;分析結果發現,儘管物種因為暖化往高處遷移,但山頂物種並未顯著縮減;而分布狹窄與低海拔物種正在往高處擴張棲地,尤其是鳥類;物種分布擴張也造成重疊增加、讓海拔之間物種組成越來越相似。
本世紀初學者即提出「滅絕電梯」假說,指出氣候變遷使山區生物多樣性面臨三大風險,包括山頂物種因無更高處可去而造成滅絕;分布狹窄物種難以跟上氣候變化,造成分布與適合氣候錯位;低海拔地區則因物種上移、缺乏新物種補充,導致生物多樣性下降。
研究團隊陳怡秀博士表示,「滅絕電梯」假說預期的結果目前都還沒有發生,「生物的反應是複雜許多故事」;本研究使用進階的統計模型,充分考量山區地理限制帶來雜訊,並以2項貝氏多變量模型,連動分析物種海拔上限與下限、棲地範圍與中點變化,嚴謹掌握各因子交互影響,這是過去研究未能達成的;對於長期努力能受到頂尖期刊青睞,感到十分振奮!
陳一菁教授推測,由於山區生物多樣性高,生物分布可能受到其他生物競爭擠壓、以致於無法佔據大部分適合氣候區位;暖化很有可能改變生物競爭優勢與劣勢、進而影響分布,造成現在看到的複雜分布動態;這與只考慮暖化影響有很大差別;山頂物種維持其分布,呈現適應氣候韌性;而許多生物擴張分布、表示生物正在填補適合的氣候區位;「這次研究很大程度翻轉過去認知,將改變相關領域未來研究軌跡」,包括暖化下氣候區位填補過程、新的生物交互作用、及山區是否正在累積「生物滅絕債」等。
團隊提醒,由於生物往高海拔移動趨勢仍持續,延遲生物反應將累積「生物滅絕債」,該還的還是要還,未來某一時間點一定會顯著衝擊生物多樣性;例如目前在歐洲山區觀察到植物群延遲遷移現象,顯示高海拔生態系暫時處於穩定的過渡期,但終將面臨改變。
陳一菁教授指出,這項研究對臺灣山區生物多樣性研究也極有啟發,臺灣面臨比全球更快速氣候暖化,生物反應分歧;例如,從團隊另一項橫跨30年重複調查發現,臺灣瑟弄蝶分布正在往高海拔擴張,而分布到臺灣最高海拔玉山幽眼蝶,則大致維持海拔分布範圍;其他的觀察也指出,分布在臺灣山脊岩鷚,正面臨越來越多物種進入高山環境所帶來競爭壓力;因此,在研究上,應該朝向了解氣候如何改變生物間互動、進而影響生物如何適應氣候變化;從保育角度,減緩氣候暖化仍是最根本作為,保育自然棲地與並加強其連結度、避免棲地破碎,可確保物種有辦法遷移,以適應氣候快速變化。
校方表示,本研究第一作者為成功大學陳怡秀博士後研究員、國際合作者Dr. Jonathan Lenoir(CNRS Researcher,Université de Picardie Jules Verne, France),通訊作者為成功大學陳一菁教授;作者群誠摯感謝國家科學及技術委員會、林業及自然保育署、成功大學之經費支持。
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分類:教育學術
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