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Global Climatic Trends and Marine Mammal Extinction

I cambiamenti climatici, incluso il riscaldamento e l’acidificazione degli oceani, produrranno probabilmente sostanziali conseguenze ecologiche negative per i mammiferi marini, sebbene le tempistiche e i modelli spaziali degli impatti siano generalmente sconosciuti e difficili da prevedere. Per i mammiferi marini, le discussioni più recenti che collegano il cambiamento climatico ai rischi di estinzione si concentrano sulle specie delle alte latitudini, specialmente quelle che hanno legami ecologici obbligatori con il ghiaccio marino (per esempio, Moore e Huntington, 2008). Riduzioni su larga scala della copertura di ghiaccio marino alle alte latitudini sono state riconosciute per almeno due decenni, e non ci sono prove che suggeriscano cambiamenti nel modello nel prossimo futuro.

Suggeriamo che quindici specie di mammiferi marini dell’Olocene, tutte note per avere relazioni ecologiche obbligate con il ghiaccio marino, sono a rischio significativo di riduzione della popolazione, forse anche di estinzione, se il riscaldamento globale continua. Anche se i mammiferi marini delle basse e medie latitudini possono essere in grado di sopravvivere alle tendenze a lungo termine del clima adattando le gamme latitudinali e i modelli di utilizzo dell’habitat, le specie dipendenti dal ghiaccio non hanno opzioni alternative di habitat una volta che le perdite previste di ghiaccio marino raggiungono soglie ecologiche critiche. Di seguito sono elencate le specie dipendenti dai ghiacci che corrono un rischio significativo a breve termine a causa dei modelli di riscaldamento globale, con un’indicazione del tipo di ghiaccio tipicamente associato a ciascuna specie:

L’elenco delle specie vulnerabili è più lungo e più vario per la regione artica rispetto all’Antartico, in correlazione con due modelli che possono servire da spiegazione. In primo luogo, l’habitat marino artico è vicino alle masse terrestri continentali del Nord America e dell’Asia, probabilmente influenzando la gamma di opzioni per le transizioni evolutive dalla vita terrestre a quella marina su scala evolutiva. Al contrario, gli ecosistemi marini antartici sono ben lontani dalle masse continentali senza ghiaccio. In secondo luogo, l’ambiente marino artico è una massa d’acqua oceanica in gran parte circondata da terra, mentre l’Antartico è una massa di terra completamente circondata da acque oceaniche.

Gli ecosistemi marini antartici sono utilizzati intensamente da balene blu, pinne e minke insieme alle orche. Tuttavia, anche se una ridotta presenza di ghiaccio produrrà probabilmente conseguenze negative, le balenottere comuni, le balenottere azzurre, le balenottere minke e le orche hanno opzioni di habitat più flessibili e maggiori probabilità di sopravvivere alla riduzione catastrofica del ghiaccio marino rispetto alle tre specie di cetacei artici con associazioni obbligatorie al ghiaccio marino. Un esempio informativo è fornito dai cambiamenti geografici nei modelli di foraggiamento della popolazione di balene grigie del Nord Pacifico orientale negli ultimi decenni. In apparente risposta ai cambiamenti recentemente documentati nella distribuzione e nella produttività delle prede delle balene grigie nel Mare di Bering, le balene grigie hanno ampliato la loro gamma di foraggiamento più a nord, con una maggiore presenza e alimentazione nei mari Chukchi e Beaufort, e più a sud, con gruppi di foraggiamento che utilizzano comunemente una serie di località, tra cui l’arcipelago Kodiak in Alaska, e siti lungo le coste della British Columbia, Washington, Oregon e California settentrionale. Fattori diversi dai cambiamenti climatici possono in parte spiegare i cambiamenti nell’habitat di foraggiamento, incluso il postulato avvicinamento della popolazione alla capacità di carico (vedere la sezione “Balena grigia del Pacifico settentrionale orientale”: E. robustus (Lilljeborg, 1861)”). Tuttavia, è chiaro che la specie può adattarsi con successo a un paesaggio di prede mutevole.

Suggeriamo che gli orsi polari e la popolazione del Pacifico settentrionale meridionale delle foche maculate, quest’ultima che abita nel Mar del Giappone e nel Mar Giallo settentrionale nella regione del Pacifico settentrionale occidentale, saranno probabilmente tra i primi mammiferi marini associati al ghiaccio a subire importanti riduzioni di popolazione con il procedere del riscaldamento globale. La popolazione della foca maculata meridionale si trova a una latitudine inferiore rispetto alle altre foche del ghiaccio e potrebbe essere tra le prime a subire una profonda perdita di habitat di ghiaccio. Osservazioni recenti indicano che il pupping nella popolazione è in transizione dal ghiaccio alla terraferma, e che i cuccioli dipendenti sono stati visti lasciare gli haulout ed entrare in acqua prima dello svezzamento. Entrambi i comportamenti sono anormali per la specie e possono indicare l’inizio di stress su scala di popolazione legati alle tendenze climatiche. La popolazione della foca maculata meridionale è elencata come “minacciata” secondo l’ESA, ma non è elencata nell’RLTS. I tassi di perdita del pack ice sono anche noti per essere elevati nello stretto di Davis (tra la Groenlandia e l’isola di Baffin, Canada) e lungo la costa orientale della Groenlandia), facilitando la vulnerabilità delle popolazioni residenti di foche arpie e foche dal cappuccio.

Gli orsi polari possono già sperimentare stress su scala di popolazione associati a tendenze negative nella copertura del ghiaccio marino nell’Artico. Gli orsi polari sono presenti in Alaska, Canada, Groenlandia, Norvegia e Russia, con popolazioni sommate che contano tra 20.000 e 25.000 individui. La caratterizzazione delle tendenze della popolazione è difficile da produrre per gli orsi polari (vedi Fattori generali che ostacolano un’efficace identificazione e monitoraggio delle popolazioni di mammiferi marini vulnerabili all’estinzione), ma c’è una percezione generale che le popolazioni stiano diminuendo in un modello che segue approssimativamente il declino osservato nella copertura di ghiaccio. Gli orsi polari in Alaska sono elencati come “minacciati” come da ESA, e le popolazioni globali sono elencate come “vulnerabili” come da RLTS. La riduzione dell’estensione dei ghiacci pone almeno tre grandi problemi ecologici per gli orsi polari. In primo luogo, il pack è l’habitat primario per le foche dagli anelli, la specie di preda più importante per gli orsi polari in un contesto nutrizionale. Quindi, la riduzione della copertura di ghiaccio si tradurrà in una diminuzione dell’habitat di foraggiamento per gli orsi polari, e in una riduzione dell’abbondanza di prede nella misura in cui la perdita della copertura di ghiaccio influenza negativamente le foche che vivono sul ghiaccio. In secondo luogo, con la diminuzione della copertura di ghiaccio, gli orsi polari saranno costretti ad aumentare la quantità di nuoto necessaria per raggiungere l’habitat appropriato per il foraggiamento. Gli orsi polari devono essere sulla superficie del ghiaccio, piuttosto che in acqua, per cacciare le foche dagli anelli in modo efficiente. Nuotare è metabolicamente più costoso che camminare o correre sulla superficie del ghiaccio per spostarsi. Ne consegue che con la diminuzione della copertura di ghiaccio, agli orsi polari sarà richiesto di spendere più energia per unità di tempo per raggiungere le aree di alimentazione produttive, trovando aree di alimentazione più piccole e più sparse in cui foraggiarsi all’arrivo. Infine, la perdita significativa di ghiaccio marino imporrà un aumento della durata dei periodi di digiuno a terra nelle stagioni più calde, possibilmente oltre le tolleranze metaboliche, causando impatti negativi sui parametri vitali della popolazione (ad esempio, Molnár et al., 2011).

Suggeriamo che anche altre specie obbligate associate al ghiaccio elencate sopra potrebbero subire serie riduzioni di numero con il procedere del riscaldamento globale. Per queste specie, il ghiaccio marino ha effetti cruciali sulla funzione dell’ecosistema e sulla produttività delle prede, da cui i cetacei e i pinnipedi associati ai ghiacci sono altamente dipendenti. Per i pinnipedi, il ghiaccio marino è vitale anche come habitat per la riproduzione e il riposo. La configurazione fisica del ghiaccio marino ha effetti significativi sugli attributi chiave dei sistemi di riproduzione utilizzati dalle specie di foche che vivono sul ghiaccio su scale evolutive, compresa l’intensità della competizione tra maschi, i modelli comportamentali di difesa territoriale da parte dei maschi, il livello di dimorfismo sessuale nelle dimensioni e il grado di poliginia o poliandria. Sospettiamo che una drastica riduzione o perdita del ghiaccio marino estenderà eccessivamente la capacità di adattamento delle specie elencate e aumenterà notevolmente la probabilità di una riduzione collettiva, forse portando all’estinzione in alcuni o in tutti i casi.

Oltre all’espansione dell’esplorazione e dello sviluppo del petrolio marino, già in corso, si prevede che la perdita del ghiaccio marino nella regione artica faciliterà un drammatico aumento di altre forme di attività umana, compresa l’introduzione del traffico marittimo, l’attività delle navi da pesca e altre forme di sviluppo industriale umano in habitat con una storia ampiamente incontaminata. Con tali azioni, una serie prevedibile di rischi di conservazione sarà introdotta per i mammiferi marini artici dipendenti dai ghiacci, compresi gli attacchi delle navi, le catture accessorie della pesca, la competizione con la pesca per le prede in comune, la contaminazione chimica, comprese le perdite di petrolio, e l’inquinamento acustico. Lo sconvolgimento degli ecosistemi antartici, con conseguente aumento dei rischi di estinzione delle popolazioni di mammiferi marini, emergerà anche con la riduzione o la perdita del ghiaccio marino, anche se le probabili conseguenze dell’introduzione della presenza industriale umana in Antartide sono più difficili da prevedere. Riconoscendo che le proiezioni degli effetti ecologici delle tendenze climatiche alle medie e basse latitudini non sono chiare, ci asteniamo dalle proiezioni specifiche degli effetti sui mammiferi marini nelle regioni senza ghiaccio. Riconosciamo che le conseguenze dei cambiamenti climatici alle basse latitudini potrebbero essere sostanziali per i mammiferi marini e probabilmente metteranno alla prova la capacità di adattamento delle specie delle basse latitudini.