Interi ecosistemi si stanno spostando drammaticamente a nord nelle Grandi Pianure, un fenomeno probabilmente legato alle influenze umane come il cambiamento climatico, afferma una nuova ricerca dell'Università del Nebraska-Lincoln che ha analizzato i dati di quasi 50 anni sulla distribuzione degli uccelli.

Il confine dell'ecosistema più settentrionale si è spostato di più di 365 miglia a nord, con il confine più meridionale che si sposta di circa 160 miglia dalla linea di base del 1970.

I risultati potrebbero informare lo sviluppo di un sistema di allerta precoce che darebbe ai gestori del territorio decenni per prepararsi al cambiamento o al collasso dell'ecosistema, consentendo loro di accogliere o favorire il cambiamento piuttosto che semplicemente reagire, hanno detto i ricercatori.

Allerta precoce, lungo il canto della sirena per eventi meteorologici estremi come tornado, è anche un obiettivo emergente in ecologia. Gli ecologi pensavano da tempo che gli ecosistemi rispondessero a pressioni esterne:cambiamenti climatici, specie invasive - in idiosincratici, modi largamente imprevedibili.

Ma il nuovo studio del team, pubblicato il 24 giugno sulla rivista Cambiamenti climatici naturali , riuscito a quantificare per la prima volta la componente spaziale di quel cambiamento. Così facendo, suggerisce che le risposte ecologiche sono molto più ordinate e prevedibili di quanto si pensasse in precedenza.

"Se possiamo lavorare per la prevenzione (dei cambiamenti), ci risparmieremo così tanti soldi e tempo, " ha detto Caleb Roberts, autore principale e ricercatore post-dottorato in Nebraska. "Non dovremo preoccuparci di specie specifiche in via di estinzione, forse, perché proteggeremo il sistema di cui hanno bisogno".

Per giungere alle loro conclusioni, i ricercatori hanno analizzato 46 anni di dati sugli uccelli raccolti per il North American Breeding Bird Survey, un programma di indagine geologica degli Stati Uniti progettato per tracciare le popolazioni di uccelli. Quell'indagine includeva più di 400 specie di uccelli trovate all'interno di un transetto largo 250 miglia che si estendeva dal Texas al Nord Dakota.

Il team ha quindi separato le specie di uccelli in gruppi in base alle loro masse corporee e ha cercato lacune nella distribuzione dei gruppi. Queste lacune agiscono effettivamente come la firma del DNA di un ecosistema, ha detto il coautore Craig Allen, consentendo al team di identificare dove finisce un ecosistema e ne inizia un altro.

Analizzando il movimento geografico delle distinte firme di massa corporea nel periodo di 46 anni, il team è riuscito a misurare quanto e quanto velocemente ogni ecosistema si è spostato verso nord.

"Tutto (queste interruzioni) stanno dicendo che ci sono molti animali con il corpo piccolo; poi c'è uno spazio vuoto con niente in questo corpo medio; poi hai un altro gruppo e un altro gruppo, " disse Allen, direttore del Centro universitario per la resilienza nei paesaggi agricoli di lavoro. "E poiché questi riflettono i domini di scala in un ecosistema, è come una firma, il DNA, di un dato ecosistema."

Nella loro area di studio, e nel tempo, i ricercatori hanno identificato tre distinti confini dell'ecosistema, con un quarto - e quindi un quarto regime di ecosistema - apparso nell'ultimo decennio.

Il fatto che il confine più settentrionale si sia spostato più della sua controparte più meridionale riflette un fenomeno ben documentato noto come amplificazione artica, suggerendo che il cambiamento climatico è in gioco, hanno detto i ricercatori. Ma il movimento si allinea anche con altri fattori di cambiamento globale che includono le tendenze degli incendi; l'invasione di piante legnose come il cedro rosso orientale; sviluppo energetico; conversione di terreni agricoli; e urbanizzazione.

"Come la maggior parte delle cose in ecologia, (questi cambiamenti) probabilmente hanno cause multiple, " disse Allen. "E penso che sia abbastanza intrattabile cercare di separarsi, dire, invasione di alberi da cambiamento climatico, perché ha a che fare con il fuoco ma anche con il cambiamento climatico. Tutte queste cose sono altamente correlate".

Le praterie sono l'ecosistema più minacciato al mondo, Roberts ha detto, in parte a causa dell'invasione di piante legnose. quell'invasione, Egli ha detto, è qualcosa che le persone possono controllare aumentando la combustione, aumento dell'abbattimento degli alberi e diminuzione della piantumazione.

"Queste sono tutte cose che possiamo fare e utilizzare il preallarme per dire, 'Stiamo arrivando al limite della resilienza di questa prateria. sta per crollare, soprattutto nella nostra zona. Cosa possiamo fare per fermarlo?' Questo è il tipo di potere che questo strumento avrebbe, " ha detto. "Non devi aspettare che arrivi a te. Puoi vederlo arrivare e agire preventivamente".

Quando i gestori del territorio aspettano che il problema arrivi alla loro porta sul retro, Allen ha detto, spesso è troppo tardi per alterare il risultato. Data tale urgenza, i ricercatori hanno in programma di espandere la gamma della loro analisi dell'ecosistema sia a est che a ovest, raccogliendo potenzialmente foreste e catene montuose, chiarendo ulteriormente come gli ecosistemi vicini si muovono in relazione l'uno con l'altro e in relazione ai fattori globali.

Infine, i ricercatori hanno detto, intendono sviluppare strumenti utilizzabili da gestori del territorio e ambientalisti che vanno dall'industria privata all'esercito.

"Stiamo lavorando a stretto contatto con un lungo elenco di partner per capire come affrontare questi tipi di transizioni e aumentare le prestazioni degli investimenti per la conservazione, " ha detto Dirac Twidwell, professore associato di agronomia e orticoltura. "Le transizioni su larga scala non devono essere sottovalutate. Ripristinare ciò che è stato perso si è dimostrato straordinariamente difficile quando la sfida abbraccia vaste regioni geografiche".