Insekter får svært ved at tilpasse sig et varmere Arktis

Klimaforandringer påvirker klodens dyre- og planteliv i høj grad.

Specielt i Arktis, hvor temperaturen stiger op til fire gange hurtigere end verdensgennemsnittet. Isbjørne mister deres jagt- og levesteder, i takt med at havisen forsvinder. Men det gælder også for mange smådyr som insekter og edderkopper, der lever i det grønlandske landskab.

For disse små væsener er klimaforandringer ikke en abstrakt størrelse. Det er et spørgsmål om liv og død.

I vores nye studie, der er udgivet i tidsskriftet Global Change Biology, påviser vi, at en stor del af de grønlandske leddyr (for eksempel insekter og edderkopper) vil blive truet af stigende temperaturer i de kommende årtier.

Da disse dyr udgør en hjørnesten i det grønlandske fødenetværk, forventer vi, at det vil påvirke økosystemet i området betydeligt.

Dyr og planter skal tilpasse sig ekstreme miljøer

Selvom Grønland ofte forbindes med kulde, is- og sneklædte landskaber, kan temperaturen tæt ved jordoverfladen langs kysterne faktisk blive overraskende høj om sommeren.

Sollys, læ og mørk jord kan skabe små ’mikroklimaer’, hvor temperaturen kan nå 30-40 plusgrader – langt varmere end luften omkring området.

Samtidig er der hyppig frost om natten selv på de varme sommerdøgn. Og organismer skal kunne håndtere temperaturer ned til -40 grader om vinteren.

Dyr og planter i disse ekstreme miljøer skal altså kunne overleve enorme temperaturspænd inden for og på tværs af årstider. Klimaforandringer gør løbende disse temperaturer endnu mere ekstreme.

Livet i en kold verden, der bliver varmere

Historisk set har evnen til at kunne overleve og trives i kolde temperaturer været en vigtig faktor for liv i de arktiske egne.

Derfor er det ikke overraskende, at vores studie viser, at de undersøgte arter ser ud til at være gode til at håndtere kolde miljøer.

Anderledes ser det ud i forhold til at håndtere høje temperaturer – her bliver leddyrene, specielt fluer og biller, pressede.

Op mod 25 procent af de arter, vi har undersøgt, vil opleve temperaturer så høje, at det vil påvirke dem negativt og potentielt føre til, at de uddør i slutningen af århundredet.

Det betyder ikke, at alle disse arter vil dø af varmestress. Insekter og mange andre leddyr vil søge væk fra området, hvor varmen er mest ekstrem – og opsøge koldere mikroklimaer. For eksempel i skyggen eller i gange under jorden. Men det har en pris.

Den varmeste periode, ofte midt på dagen, er nemlig det tidsrum, de er mest aktive i deres fødesøgning.

Så hvis en art er tvunget til at gemme sig for det varme vejr, vil den have dårligere forudsætninger for at overleve end mere varmetilpassede arter.

Vi forventer, at det vil have store effekter på artssammensætningen og biodiversiteten i disse unikke miljøer.

Vi testede 93 arters varme- og kuldetolerance

For at få en forståelse af hvilke temperaturer der er skadelige for koldblodede dyr, målte vi det, man kalder ‘kritiske termiske grænser’, altså den absolut højeste eller laveste temperatur, hvor et individ kan overleve.

Dem målte vi ved at udsætte leddyr (blandt andet edderkopper, fluer og biller) for gradvist varmere eller koldere temperaturer i et felt-laboratorium.

Vi noterede temperaturen, hvor organismen stoppede med at bevæge sig – og dermed ikke længere kunne spille en rolle i et økosystem.

Derefter gjorde vi brug af DNA-analyser til at artsbestemme dem og kunne på den måde beskrive varme- eller kuldetolerance for 93 arter. Det vil sige op mod 10 procent af de grønlandske landlevende leddyr.

Edderkopper klarer sig bedre i varme end fluer

Et af de mest interessante resultater var, at dyregruppen, som leddyrene tilhører, har stor betydning for deres tolerance af varmestress.

Med andre ord er tolerancen evolutionært begrænset. Det betyder, at de undersøgte arter får svært ved at tilpasse sig højere temperaturer gennem genetiske ændringer over tid.

Arter som ikke allerede har høj varmetolerance får derfor problemer når det bliver varmere, uagtet hvor de lever og opholder sig.

For eksempel har de arter af fluer, som vi undersøgte, generelt lav tolerance for varmestress, mens edderkopper har en høj en tolerance. Vi forventer, at det vil påvirke de komplekse dynamikker mellem arterne i en varmere fremtid.

At tolerance over for varmestress ikke nemt udvikles evolutionært, kan også ses blandt andre grupper af dyr på andre breddegrader. Og det er bekymrende. Det fortæller os nemlig, at et varmere og mere ekstremt klima vil føre til, at vi mister arter og biodiversitet.

Små, men vigtige dyr

Leddyr er helt afgørende for livet på land.

De bestøver planter, nedbryder dødt organisk materiale og er med til at frigive næringsstoffer i jorden. Samtidig er de en vigtig fødekilde for blandt andet fugle og pattedyr.

Hvis sammensætningen af arter ændrer sig, eller antallet af insekter falder, kan det altså have konsekvenser for en stor del af det grønlandske fødenetværk.

Vores resultater viser, at mange grønlandske leddyr får svært ved at klare et varmere klima i Sydgrønland.

Vidner om behov for grønne tiltag

Vores studie bringer os tættere på at forstå insekters udbredelse i et klima, der forandrer sig hurtigt. Metoden kan også bruges i andre lande på andre tidspunkter af året.

Den slags undersøgelser hjælper os med at forstå, hvordan klimaforandringer påvirker insekternes biodiversitet, hvilke nye arter der kan flytte ind, og hvordan det påvirker økosystemerne.

Herhjemme ser vi store nedgange i mange arter af leddyr. Det skyldes blandt andet, at levesteder forsvinder, at landbrug intensiveres, og at temperaturer svinger mere end tidligere.

Hvis udviklingen skal vendes, kræver det grønne tiltag. Hovedsageligt ved at sænke udledning af drivhusgasser og ved at skabe en mere mangfoldig og sammenhængende natur. 
Forskningsprojektet er finansieret af et Horizon 2020 EU projekt (0156-00024B) samt af Novo Nordisk Fonden (NNF23OC0082599).