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Proteggere le api tra i cambiamenti del deserto

Le api negli ecosistemi desertici affrontano minacce dal cambiamento climatico e dall'urbanizzazione, influenzando la biodiversità.

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La Terra sta affrontando una crisi ambientale significativa, con molte specie a rischio estinzione. Questa situazione è preoccupante perché la salute degli ecosistemi è legata al benessere umano. Le attività umane hanno trasformato una grande porzione di terra, aumentato il livello di anidride carbonica nell'atmosfera e alzato le temperature globali. Questi cambiamenti impattano negativamente gli habitat naturali dove vivono varie specie, portando a un declino delle loro popolazioni e diminuendo i servizi ecosistemici che beneficiano gli esseri umani.

Per affrontare il problema, molti paesi hanno avviato nuovi piani di conservazione. Una delle iniziative chiave è l’obiettivo di proteggere il 30% della terra e degli oceani entro il 2030. L’efficacia di questi sforzi di conservazione dipende in gran parte dall’identificazione di aree critiche per proteggere la biodiversità e mantenere le funzioni degli ecosistemi. Negli Stati Uniti, oltre 1,2 milioni di chilometri quadrati sono designati come Aree Protette, ma molte di queste non servono al loro scopo di conservare la biodiversità. Spesso favoriscono paesaggi belli con poco valore ecologico. Inoltre, molte valutazioni si concentrano principalmente sugli animali terrestri e trascurano altre specie importanti, creando lacune nella nostra comprensione della biodiversità.

Importanza degli Ecosistemi Desertici

I deserti, noti per avere specie uniche e diverse, non hanno ricevuto abbastanza attenzione o finanziamenti per la conservazione. Recentemente, però, questi ambienti hanno suscitato interesse perché sono mirati per lo sviluppo di energia solare su larga scala. Negli Stati Uniti, le leggi hanno fissato obiettivi ambiziosi per la produzione di energia rinnovabile sulle terre federali, mettendo ulteriore pressione sugli habitat desertici. Sebbene passare a fonti di energia rinnovabile sia cruciale per affrontare il Cambiamento climatico, potrebbe danneggiare gli ecosistemi delicati trovati nei deserti.

Le popolazioni di insetti, che giocano un ruolo vitale nella pollinazione e nel mantenimento di ecosistemi sani, sono particolarmente a rischio. Questo è particolarmente vero per le api, che hanno mostrato preoccupanti declini. La regione del Desert Southwest degli Stati Uniti ospita un gran numero di specie di api, molte delle quali si sono adattate alle dure condizioni desertiche. Queste api affrontano varie minacce, tra cui la perdita diretta dell'habitat a causa dello sviluppo di energia solare, l'Urbanizzazione e la competizione con specie invasive. Inoltre, il cambiamento climatico presenta sfide alterando i modelli di temperatura e precipitazioni che influenzano il comportamento e la sopravvivenza delle api.

Mappatura della Diversità delle Api

Per capire meglio come i cambiamenti climatici e l'uso del suolo potrebbero influenzare le popolazioni di api, i ricercatori hanno raccolto dati pubblicamente disponibili sulle presenze di api nei deserti del Sud-ovest americano. Mappando la distribuzione della ricchezza delle specie di api, gli scienziati possono prevedere quante specie potrebbero andare perse o essere ridistribuite entro il 2050 a causa del cambiamento climatico. Hanno anche esaminato l'idoneità delle aree attualmente protette e delle regioni prioritarie per l'energia solare per valutare le potenziali minacce alle popolazioni di api.

I ricercatori hanno utilizzato vari modelli climatici per simulare come l'uso del suolo e il clima potrebbero cambiare nei prossimi decenni. Si sono concentrati su due regioni desertiche chiave, i deserti Mojave e Sonorano, ampliando l'area di studio per includere le zone prioritarie per lo sviluppo dell'energia solare. Quest'analisi più ampia mirava a migliorare l'accuratezza dei dati e garantire che un numero sufficiente di specie fosse incluso per il modello.

Raccolta dei Dati sulle Api

I dati sulle presenze di api sono stati raccolti da vari database. Per garantire un dataset valido, i ricercatori hanno rimosso record duplicati e nomi inconsistenti. Si sono concentrati su record che fornivano informazioni geografiche chiare e hanno limitato la loro analisi agli Stati Uniti. Utilizzando una risoluzione spaziale di 1 chilometro, i ricercatori hanno cercato di catturare la scala alla quale le api interagiscono con il loro ambiente.

A causa della natura di come vengono raccolti i dati sulle api, c'erano lacune nei dati di assenza. Per affrontare questo, i ricercatori hanno generato punti di pseudo-assenza per migliorare i loro modelli. Selezionando attentamente questi punti in base alla presenza di altre specie e alle loro preferenze ambientali, hanno cercato di creare un dataset più robusto per l'analisi.

Fattori Ambientali che Influenzano le Api

I ricercatori hanno valutato vari fattori ambientali che potrebbero influenzare la distribuzione delle api, come temperatura, composizione del suolo e uso del suolo. Hanno riproiettato tutti i dati in un formato e una risoluzione coerenti per confronti accurati. Hanno raccolto informazioni sui modelli climatici storici e sulle condizioni future proiettate per analizzare come i cambiamenti potrebbero influenzare gli habitat delle api.

I modelli di distribuzione congiunta delle specie (JSDMs) sono stati impiegati per analizzare gli effetti combinati di più fattori ambientali sulle popolazioni di api. Modellando le specie insieme, i ricercatori potevano comprendere meglio le loro relazioni e come rispondono ai cambiamenti ambientali.

Effetti del Cambiamento Climatico e dell'Urbanizzazione

L'analisi ha previsto che il cambiamento climatico e lo sviluppo urbano avrebbero avuto effetti significativi sulle popolazioni di api. Gli studi hanno mostrato che dal 1980 al 2020, l’area in cui le specie di api potrebbero vivere è diminuita. Guardando al 2050, la situazione potrebbe migliorare leggermente per alcune specie; tuttavia, molte altre probabilmente continueranno a declinare.

Le aree urbane si sono rivelate particolarmente dannose per le popolazioni di api, poiché questi ambienti spesso hanno una minore Ricchezza di specie rispetto agli habitat naturali intatti. Con l'espansione in crescita delle città, le api affrontano sfide sempre maggiori. Interessantemente, alcune specie possono adattarsi ai contesti urbani, mentre altre continuano a fare fatica.

Importanza delle Aree Protette

I ricercatori hanno esaminato come le aree protette esistenti si sovrappongano con le distribuzioni previste delle specie di api. I risultati hanno mostrato che molte aree protette giocano un ruolo essenziale nel sostenere le popolazioni di api, tuttavia queste aree potrebbero non essere adeguatamente adatte a conservare tutte le specie. Lo studio ha indicato che una percentuale significativa delle aree di presenza delle specie si trova all'interno delle terre protette, ma molte aree protette non mantengono alti livelli di ricchezza di specie.

Con il progredire del cambiamento climatico, si prevede che una porzione sostanziale di queste terre protette subirà un calo nella ricchezza delle api. Le specifiche posizioni delle aree protette, specialmente quelle vicino agli sviluppi urbani, sono state identificate come ad alto rischio di perdita di specie.

Impatto dello Sviluppo dell'Energia Solare

Con la spinta per l'energia rinnovabile, si prevede che lo sviluppo di energia solare crescerà nelle regioni desertiche. Le aree prioritarie per lo sviluppo solare si sono rivelate coincidere con regioni di alta diversità delle api. Sebbene questa transizione all'energia rinnovabile sia cruciale per affrontare il cambiamento climatico, presenta rischi per le api che abitano queste aree ad alta diversità.

Lo studio ha previsto che le zone di sviluppo dell'energia solare negli Stati Uniti vedranno cali nella ricchezza complessiva delle specie entro il 2050. L'entità di questi cali dipende da più fattori, tra cui come vengono gestite le installazioni solari e le caratteristiche ecologiche delle aree in fase di sviluppo.

Conclusioni e Raccomandazioni

I risultati evidenziano che le api nelle regioni desertiche sono vulnerabili al cambiamento climatico e ai cambiamenti nell'uso del suolo. Con l'espansione delle aree urbane e l'aumento dei progetti di energia rinnovabile, c'è un urgente bisogno di considerare gli impatti sulle popolazioni di api. Le attuali aree protette potrebbero non essere sufficienti a salvaguardare la biodiversità di fronte a queste minacce.

Per proteggere meglio la diversità delle api, dovrebbero essere fatti sforzi per creare e gestire strategie di conservazione che si concentrino su habitat ad alta elevazione e regioni con microclimi diversi. Lo studio sottolinea la necessità urgente di un monitoraggio completo delle popolazioni di api e delle condizioni dell'habitat per informare gli sforzi di conservazione. Questo garantirà che le esigenze ecologiche di questi importanti impollinatori siano soddisfatte mentre si bilanciano le attività umane che influenzano i loro habitat.

Man mano che la società continua a spingere per l'energia rinnovabile e lo sviluppo urbano, i decisori devono integrare la conservazione della biodiversità nei processi di pianificazione per mantenere i servizi ecosistemici essenziali che le api e altri impollinatori forniscono.

Fonte originale

Titolo: Forecasting the Effects of Global Change on a Bee Biodiversity Hotspot

Estratto: The Mojave and Sonoran Deserts, recognized as a global hotspot for bee biodiversity, are experiencing habitat degradation from urbanization, utility-scale solar energy (USSE) development, and climate change. In this study, we evaluated the current and future distribution of bee diversity in the region, assessed how protected areas safeguard bee species richness, and predicted how global change may affect bees across the region. Using Joint Species Distribution Models (JSDMs) of 148 bee species, we project changes in species distributions, occurrence area, and richness across the region under four global change scenarios between 1971 and 2050. We evaluated the threat posed by USSE development and predicted how climate change will affect the suitability of protected areas for conservation. Our findings indicate that changes in temperature and precipitation do not uniformly affect bee richness across the region. Protected areas in the Sonoran and Mojave Deserts are projected to experience mean losses of up to 5.8 species, whereas protected areas at higher elevations and transition zones may gain up to 7.8 species. Outside protected areas, bee diversity is threatened by urbanization and USSE development. Areas prioritized for future USSE development have an average species richness of 4.2 species higher than the study area average, and lower priority areas have 8.2 more species. USSE zones are expected to experience declines of 2.7 to 8.0 species by 2050 due to climate change alone. Despite the importance of solitary bees for pollination, their diversity is often overlooked in land management decisions. Our results show the utility of JSDMs for extending the usability of existing data-limited bee species records, easing the inclusion of these species in conservation and land management decision-making. The multiple threats from global change drivers underscore the importance of including ecologically vital, though often data-limited, species in land-use decisions.

Autori: Mark A Buckner, S. T. Hoge, B. N. Danforth

Ultimo aggiornamento: 2024-07-16 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.10.602956

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.10.602956.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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