تغییر اقلیم جهانی وضعیت اقیانوس های دنیا را تحت تاثیر قرار می دهد که منجر به افزایش اسیدیته، گرمتر شدن دریاها و بالاتر رفتن سطوح آب دریا، کاهش یافتن یخ های دریا، و بصورت منطقه ای تغییرات پارامتری در بهره وری و تنوع زیستی دریایی ایجاد می نماید. پروژه های پیشنهادی بهره وری اقیانوسی در دریاهای قطبی و زیر قطبی افزایش می یابد، همانگونه که تابش خورشیدی شروع به شکوفایی زودتر فیتوپلانکتون ها در مناطق وسیع تر آب های آزاد می نماید، و با از بین رفتن یخ های دریاها همراه است. کاهش در بهره وری اقیانوس ها برای آب های گرمسیری و معتدل صورت می گیرد، که نشئت گرفته از گرم شدن و چینه بندی آب دریا می باشد، که موادهای مغذی ضروری برای رشد فیتوپلانکتون ها را محدود می نماید. تاثیر این تغییرات در پستانداران دریایی بصورت غیر مستقیم خواهد بود، که تغییرات زیستگاه فیزیکی و دینامیک های شکارچی-شکار نقش واسطه ای ایفا می نمایند. مانند شکارچی ها، عملکرد پستانداران دریایی مانند نگهبانان اکوسیستم به دلیل تغییر اقلیم می باشند (شکل 1)، که با تغییرات در استفاده از زیستگاهها ( پاسخ های غیر غریزی ) و شرایط جسمی ( پاسخ های غریزی) همراه است. مفهوم مقیاس اکولوژیکی، بعنوان یک واسطه بین بیولوژی جمعیت و علم اکوسیستم تعریف می شود ( Levin, 1992)، که در اینجا به منظور شناخت اینکه چگونه تغییر اقلیم ممکن است تاثیراتی روی گونه های پستانداران دریایی بگذارد استفاده می شود. زیرا برخی از گونه های پستانداران دریایی بین مناطق تغذیه و تولید مثل خود مهاجرت می نمایند، که مفهوم فنولوژی، بعنوان رابطه بین اقلیم و پدیده بیولوژیکی دوره ای تعریف می شود، که توسط ( Root et al., 2003 ) ارائه شده است. در نهایت اینکه، عامل مشترک پتانسیلی بین تغییر اقلیم و فیزیولوژی آنها بایستی بررسی شوند، که شامل شدت و توسعه در معرض قرار گیری پستانداران دریایی به بیماری و سموم می باشد (Gulland and Hall, 2007).
I. مقیاس اکولوژیکی
تاثیر تغییر اقلیم روی یک نمونه از گونه های داده شده با مقیاس اکولوژیکی تغییر خواهد کرد. مقیاس اکولوژیکی بوسیله مشخصه های غریزی تاریخچه زندگی بیان می شود و، برای پستانداران دریایی، می تواند از سال ها تا قرن ها و از دهها تا صدها کیلومتر در فضا متغیر باشد (شکل 2). در صورتی که برخی گونه هایی که در اطراف حوزه های اقیانوسی پرسه می زنند برای دهه ها تا قرن ها، و برای بقیه که در محدوده آب های شیرین، دهانه رودخانه ها، یا در دامنه ساحلی زندگی می کنند، این مقیاس متغیر می باشد. این پهنای مقیاسی می تواند مربوط به توصیف و پیش بینی تاثیرات تغییر اقلیم در پستانداران دریایی بعنوان یک گروه باشد. اصول پایه از اکولوژی آن است که ساختار اجتماعی متاثر از دو عامل می باشد (1) رخدادهای مداخله ای که بصورت فیزیکی زیستگاهها را تحت تاثیر قرار می دهند و (2) رقابت هایی بین گونه ها برای منابعی که در آنها زیستگاهها تغییر می یابند. در مقیاس مکانی، شبیه به این است که پستانداران دریایی می توانند خود را با مداخله صورت گرفته توسط تغییر اقلیم مطابقت دهند، برای مثال پیشرفته ترین گونه هایی که در 10 میلیون سال اخیر زندگی می کرده اند را می توان نام برد. اگرچه، گونه هایی که متکی به منابع موجود در زیستگاههای منطقه ای خاصی می باشند ممکن است نتوانند هماهنگی سریعی با محیط هایی داشته باشند که در حال تغییر است. در صورتی که توصیف گام های تکمیلی آنها که منجر به پیدایش جانداران پستانداران دریایی شده است خارج از محدوده سنجش های علمی می باشند، ولی تاثیرات گرما روی پستانداران دریایی در 50-100 سال آتی با توجه به رخدادهای بوجود آمده قابل پیش بینی می باشد.
Global climate change is shifting the state of the world’s oceans toward a future of increased acidity, warmer seas and higher sea levels, reduced sea ice, and regionally variable shifts in productiv-ity and marine biodiversity. Projections of ocean productivity sug-gest increases in subpolar and polar seas, as solar insolation initiates phytoplankton blooms earlier and over greater areas of open water, concomitant with sea ice thinning and loss. Decreases in ocean pro-ductivity are projected for temperate and tropical waters, driven chiefly by warming and stratification, which blocks nutrients nec-essary for phytoplankton growth. The impacts of these changes on marine mammals will be mainly indirect, mediated through alteration of physical habitat and predator–prey dynamics. As top predators, marine mammals function as sentinels of ecosystem var-iability due to climate change (Fig. 1), through changes in habitat use (extrinsic responses) and body condition (intrinsic responses). The concept of ecological scale, described as the interface between population biology and ecosystem science (Levin, 1992), is used here to interpret how climate change may affect various marine mammal species. Because many species of marine mammals migrate between feeding and breeding areas, the concept of phenology, defined as the relationship between climate and periodic biological phenomena, is also invoked (Root et al., 2003). Finally, potential synergies between climate change and physiology are considered, including the rate and extent of marine mammal exposure to disease and toxins (Gulland and Hall, 2007).
I. Ecological Scale
The effects of climate change on a given species will vary with its ecological scale. Ecological scale is determined by intrinsic life-history characteristics and, for marine mammals, can extend from years to centuries in time and from tens to thousands of kilometers in space (Fig. 2). While individuals of some species roam across ocean basins for decades to centuries, others live within small freshwater, estuarine, or coastal home ranges. This breadth of scale can confound attempts to describe and predict the effects of climate change on marine mammals as a group. A basic tenet of ecology is that community structure is influenced by (1) disturbance events that physically alter habitats and (2) competition among species for resources in those altered habitats. On the temporal scale, it is likely that marine mammals can adapt to disturbance introduced by climate change, given that most extant species have evolved over roughly the past 10 million years. However, species that rely on resources available in specific regional habitats may not be able to adapt as rapidly as those environments are being altered. While description of the actual evolutionary steps that led to existing marine mammal fauna is outside the bounds of scientific measurement, impacts on marine mammals of anticipated warming over the next 50–100 years can be addressed with an eye toward the effects of disturbance anticipated across latitudinal zones.
I. مقیاس اکولوژیکی
a. پستانداران دریایی در مناطق قطبی
b. پستانداران دریایی در مناطق گرمسیری و معتدل
II. فنولوژی
a. زمان بندی مهاجرت
b. B.تغذیه
III. بیماری و سموم
I. Ecological Scale
A. Marine Mammals in Polar Regions
B. Marine Mammals in Temperate and Tropical Regions
II. Phenology
A. Migration Timing
B. Feeding
III. Disease and Toxins