Sự thích nghi của tự nhiên với một thế giới đang nóng lên cung cấp cho chúng ta những bài học về tính linh hoạt có thể thông báo cho phản ứng của chính chúng ta.
Thor Hanson là một tác giả và nhà sinh vật học, một thành viên của Guggenheim, một thành viên về môi trường của Switzer và là người giành được Huy chương John Burroughs. Cuốn sách mới nhất của ông là “Những con thằn lằn và mực nhựa trong cơn bão: Sinh học đầy hấp dẫn và hấp dẫn của biến đổi khí hậu” (Sách cơ bản, ngày 28 tháng 9 năm 2021).
“Có vẻ như nó phải thổi bong bóng,” nhân viên sân càu nhàu, và tôi phải thừa nhận rằng anh ta có lý. Ở nơi thường đặt động cơ, máy cắt cỏ điện có mái vòm bằng nhựa màu trắng và cam, với một khe hở cho bộ pin. Mặc dù tôi thích ý tưởng cắt cỏ mà không đốt nhiên liệu hóa thạch, nhưng công việc này dường như không phù hợp với nhiệm vụ - đặc biệt là đối với bãi cỏ của chúng tôi, có thể được mô tả chính xác hơn là một đồng cỏ nửa thuần hóa.
Nhưng nó đã cắt tỉa một cách lặng lẽ và hiệu quả khoảng sân lộn xộn của chúng tôi cũng như bất kỳ chiếc máy chạy bằng xăng nào mà tôi từng sở hữu - và đã tiếp tục làm như vậy mà không cần thay dầu, lọc gió, bugi, bộ chế hòa khí mới hay bất kỳ thứ gì khác làm cho mặt sửa chữa của một doanh nghiệp thiết bị khả thi. Điều tương tự cũng có thể nói về máy cưa điện mới của chúng tôi, chiếc ô tô cắm điện của chúng tôi và một loạt các mặt hàng chạy bằng pin khác mà gia đình tôi đã chuyển sang sử dụng trong những năm gần đây.
Thành thật mà nói, tôi đã trì hoãn việc chuyển đổi từ khí đốt và động cơ diesel, hoàn toàn mong đợi các tùy chọn điện sẽ hoạt động kém hiệu quả. Cách đây không lâu, các dụng cụ sân điện nổi tiếng với khả năng cắt xuyên qua dây nối của chính chúng, và tôi từng biết một người có một chiếc ô tô điện đời đầu cần phải sạc lại liên tục - ngay cả khi đang lái xe - với một máy phát điện di động chạy bằng khí đốt. Nhưng tôi ngạc nhiên, mọi thiết bị điện hiện đại mà chúng tôi đã thử đều là một bước tiến đáng kể so với người tiền nhiệm gây ô nhiễm của nó, khiến ít nhất một hành động nhỏ này đối với hành tinh trở nên không có trí tuệ.
Để rõ ràng hơn, việc mua máy cắt cỏ chạy điện sẽ không đủ để ngăn chặn biến đổi khí hậu. Ngay cả khi tất cả mọi người chuyển đổi sang năng lượng pin cho công việc trên sân và lái xe hàng ngày của họ, nhiên liệu hóa thạch vẫn sẽ ăn sâu vào nền kinh tế toàn cầu, từ nông nghiệp và du lịch hàng không đến vận chuyển, xây dựng và sản xuất (bao gồm cả sản xuất máy cắt cỏ và ô tô điện). Cũng không có sự điều chỉnh nào trong việc sử dụng quyền lực của những người may mắn có sân sau và xe cộ để giải quyết những tác động xã hội và chính trị phức tạp của cuộc khủng hoảng, với sự bất bình đẳng về nguyên nhân và hậu quả của nó.
Nhưng khi đối mặt với một thách thức mà cảm giác choáng ngợp, thì thực tế vẫn có sức mạnh. Tôi đăng ký một triết lý được bày tỏ với tôi bởi Gordon Orians, một nhà sinh vật học nổi tiếng người Mỹ, trong sự nghiệp kéo dài bảy thập kỷ của mình, đã nghiên cứu mọi thứ, từ hành vi của chim đen đến sự tiến hóa của nỗi sợ hãi. Khi được hỏi một người dân có liên quan nên làm gì để chống lại biến đổi khí hậu, câu trả lời của anh ta là ngay lập tức và ngắn gọn: "Mọi thứ bạn có thể."
“Tôi không thể làm mọi thứ, nhưng tôi vẫn có thể làm được điều gì đó. Và bởi vì tôi không thể làm tất cả mọi thứ, tôi sẽ không từ chối làm những việc mà tôi có thể làm được ”.
—Edward Everett Hale
Nói một cách đơn giản, Orians đã nắm bắt được cả mức độ khẩn cấp và quyền tự quyết - mức độ nghiêm trọng của vấn đề, kết hợp với tầm quan trọng của việc hành động ở quy mô phù hợp. Đó không phải là một ý tưởng mới. Nhà tư tưởng thế kỷ 19 Edward Everett Hale đã bày tỏ điều gì đó tương tự trong một câu thơ được hình thành từ rất lâu trước khi bất kỳ ai lo lắng về biến đổi khí hậu. “Tôi không thể làm mọi thứ, nhưng tôi vẫn có thể làm được điều gì đó,” anh viết. "Và bởi vì tôi không thể làm tất cả mọi thứ, tôi sẽ không từ chối làm điều gì đó mà tôi có thể làm."
Giá trị của lời khuyên từ cả Orians và Hale nằm ở việc họ lựa chọn từ có thể , một động từ bắt nguồn từ khả năng và có thể thích ứng với bất kỳ hoàn cảnh nào. Nó giúp chúng ta tập trung năng lượng vào các nhiệm vụ ngay lập tức: những thứ hữu hình như cách chúng ta lái xe, mua sắm, ăn uống, du lịch, biểu tình, bỏ phiếu và, vâng, cắt cỏ. Naysayers sẽ cho rằng hành động cá nhân là tầm thường, một cử chỉ trống rỗng khi đối mặt với một vấn đề quá lớn. Nhưng vị trí đó là sai - và không chỉ sai một chút. Nó đối lập với sự thật.
Trong tự nhiên, phản ứng của từng cá thể sinh vật quyết định số phận của quần thể, loài và toàn bộ quần xã sinh thái. Mô hình tương tự cũng áp dụng cho xã hội. Giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu đòi hỏi một sự thay đổi văn hóa cơ bản trong mối quan hệ của chúng ta với năng lượng, từ cách chúng ta sản xuất nó đến mức độ mà lối sống của chúng ta yêu cầu. Điều đó làm cho hành động cá nhân trở nên quan trọng hơn , chứ không phải ít hơn, bởi vì chính những hành vi và thái độ tập thể của các cá nhân sẽ xác định và thay đổi một nền văn hóa. Đúng vậy, chúng ta cần các chính sách khí hậu mạnh mẽ hơn và sự lãnh đạo mạnh mẽ để thực hiện chúng, nhưng những điều đó sẽ là kết quả của sự thay đổi văn hóa chứ không phải là nguyên nhân của nó.
Thực vật và động vật đã và đang thay đổi thói quen và hành vi của chúng để thích nghi với thế giới đang nóng lên - chúng ta thường có sự tháo vát và linh hoạt khi chúng ta hình thành phản ứng của riêng mình. Khi đối mặt với thách thức về khí hậu, các loài không chỉ đơn giản là bỏ cuộc - chúng làm tất cả những gì có thể để điều chỉnh. Ví dụ, loài bướm biển được xếp hạng trong số những sinh vật dễ bị tổn thương nhất của đại dương. Được biết đến với đôi chân có cánh và những chiếc vỏ cuộn tròn, giống như thủy tinh, những con ốc sên bơi nhỏ bé này là một phần quan trọng của các cộng đồng sinh vật phù du từ xích đạo đến các cực. Nhưng họ xây dựng những lớp vỏ mỏng manh đó từ một loại canxi cacbonat dễ bị ăn mòn, và khi nước biển hấp thụ ngày càng nhiều carbon dioxide từ khí quyển, nó ngày càng trở nên có tính axit và ăn mòn.
“Đúng vậy, chúng ta cần các chính sách khí hậu mạnh mẽ hơn và sự lãnh đạo mạnh mẽ để thực hiện chúng, nhưng những điều đó sẽ là kết quả của sự thay đổi văn hóa chứ không phải nguyên nhân của nó”.
Các nhà khoa học đã tìm thấy loài bướm biển hoang dã có vỏ mỏng, rỗ và tiến hành mô phỏng trong phòng thí nghiệm để làm tan hoàn toàn vỏ của chúng. Vì vậy, đó là một tin đáng mừng khi các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng bướm biển có thể sửa chữa lớp vỏ bị hư hại của chúng, xây dựng các mảng dày gấp 4 lần so với ban đầu. Không ai biết liệu chiến lược đó có đủ để cứu chúng về lâu dài hay không - việc sửa chữa các vỏ sò rất tốn kém và chuyển hướng năng lượng ra khỏi việc kiếm ăn, sinh sản và các hoạt động quan trọng khác. Nhưng nó cho thấy rằng ngay cả những sinh vật nhỏ cũng có thể kiên cường khi điều kiện thay đổi. Nhiều loài lớn hơn cũng đang điều chỉnh, trong một số trường hợp từ bỏ các hành vi từng được cho là xác định chúng.
Trên đảo Kodiak của Alaska, có một tiên đề rằng gấu giống như cá hồi. Những con gấu nâu của Kodiak có thể phát triển đến 1.500 pound, phình to nhờ lượng cá hồi dồi dào đẻ trứng vào mùa hè ở nhiều sông và suối của hòn đảo. Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây về mối quan hệ đó đã phát hiện ra một sự thay đổi đáng ngạc nhiên. Vào cao điểm của mùa sinh sản, ngay khi số lượng cá hồi bắt đầu cao điểm, những con gấu đột nhiên ngừng đánh bắt và biến mất khỏi dòng suối. Các nhà nghiên cứu đã theo dõi họ lên dốc và ngay lập tức nhìn thấy điều gì đã kéo những con cá ngạnh ra khỏi ngư trường của họ: mùa quả mọng.
Chắc chắn, không có gì bất thường khi gấu ăn quả mọng. Quả việt quất chín mùa thu, quả mâm xôi và các loại trái cây nhỏ khác rất giàu carbohydrate và luôn là nguồn cung cấp calo cuối mùa quan trọng. Nhưng nhiệt độ mùa xuân và mùa hè ấm lên đã bắt đầu thu hoạch sớm hơn, đặc biệt là đối với quả cơm cháy đỏ - một loại thực phẩm mà gấu dường như ưa thích hơn tất cả. Chứa nhiều protein cũng như carbohydrate, quả cơm cháy là một loại thức ăn cho gấu cân bằng hoàn hảo, bổ sung dự trữ chất béo thậm chí còn nhanh hơn cả cá hồi. Các nhà sinh vật học đã không nhận ra tầm quan trọng của chúng cho đến khi biến đổi khí hậu buộc những con gấu phải lựa chọn.
"Có sự đồng ý rằng những loài linh hoạt nhất đều có lợi thế."
Câu chuyện của Kodiak liên quan đến hai cách thích ứng với khí hậu: quả cơm cháy phản ứng với nhiệt độ ấm hơn bằng cách đậu quả sớm và gấu phản ứng với quả mọng bằng cách thay đổi thói quen kiếm ăn của chúng. Cả thực vật và động vật liên quan đều có khả năng cố hữu để phản ứng với các điều kiện mới, cái mà các nhà sinh vật học gọi là “tính dẻo”. Nhưng không phải tất cả các loài (và các mối quan hệ) đều linh hoạt như vậy.
Death camas là một loài hoa dại mùa xuân có nguồn gốc từ miền Tây nước Mỹ. Nó độc hại đến mức, các nhà khoa học đã đặt cho nó một cái tên tương đương với dấu chấm than trong tiếng Latinh: Toxicoscordion venenosum var. venenosum , "Củ độc có độc." Chỉ có một con ong, con ong cái chết, rõ ràng đã thành thạo thủ thuật dung nạp chất độc đó, kiếm được nguồn thức ăn gần như độc quyền trong quá trình này và trở thành loài thụ phấn chính của cây. Tuy nhiên, ở nhiều địa điểm, cây tử đằng giờ ra hoa sớm hơn nhiều tuần so với trước đây, phản ứng bằng tính dẻo với nhiệt độ không khí ấm hơn vào mùa xuân.
Nhưng ong làm tổ trong lòng đất, nơi nhiệt độ ấm lên chậm hơn. Nó vẫn theo lịch trình cũ, một sự không phù hợp có nguy cơ kéo hai loài phụ thuộc này ra xa nhau - không phải trong không gian mà là trong thời gian. Hoàn cảnh của họ là một lời nhắc nhở rằng các loài sinh vật không phản ứng với biến đổi khí hậu trong thời gian ngắn. Chúng phản ứng theo những cách khác nhau và thường theo các lịch trình khác nhau, tạo ra sự chênh lệch có thể làm ảnh hưởng đến các mối liên hệ sinh thái lâu đời.
Trong khi các nhà sinh vật học lưỡng lự trong việc xác định “kẻ thắng” và “kẻ thua cuộc” của biến đổi khí hậu, thì có sự đồng ý rằng các loài linh hoạt nhất đều có lợi thế , đặc biệt nếu chúng có thể di chuyển. Hơn 30.000 sự thay đổi phạm vi do khí hậu điều khiển đã được ghi nhận , khi chuồn chuồn, cáo, cá voi, sinh vật phù du, cây cối, chim muông và nhiều loài khác bay ra khắp các cảnh quan và đại dương, tìm kiếm các điều kiện mà chúng quen thuộc. Một số con đã tìm thấy cơ hội, như nhím biển gai dài chạy về phía nam từ vùng duyên hải Úc đến Tasmania, nơi chúng thèm ăn tảo đã biến những khu rừng tảo bẹ địa phương thành “chuồng nuôi nhím” bằng đá. Bọ cánh cứng ở Bắc Mỹ cũng bùng phát mạnh mẽ , theo nhiệt độ ấm hơn về phía bắc và tàn lụi rừng thông chưa có kinh nghiệm phòng thủ trước các cuộc tấn công gặm nhấm của chúng.
"Đối với một số loài, thậm chí cả những loài di động, một thế giới ấm áp hơn cung cấp một số nơi để đi."
Tuy nhiên, sự thay đổi phạm vi đối với hầu hết các loài ít gây ấn tượng hơn. Ví dụ, loài bồ nông nâu hiện đang phiêu lưu hàng trăm dặm về phía bắc của môi trường sống trước đây của chúng trên cả bờ biển Đại Tây Dương và Thái Bình Dương, nhưng chúng vẫn chưa thiết lập các đàn làm tổ mới. Giống như bất kỳ người mới đến nào, họ phải đối mặt với những thách thức đáng kể khi chuyển đến một ngôi nhà mới. Chúng có thể phải chuyển sang các loại thức ăn không quen thuộc hoặc thích nghi với những kẻ săn mồi, đối thủ cạnh tranh và dịch bệnh mới, tất cả đều nằm trong một cộng đồng liên tục bị giám sát bởi dòng chảy ổn định của các loài khác đang di chuyển. Tuy nhiên, nếu thực vật và động vật có thể di dời đến một nơi có khí hậu ưa thích của chúng - và tồn tại - thì đó được coi là một kết quả tốt. Đối với một số loài, thậm chí cả những loài di động, một thế giới ấm áp hơn cung cấp một số nơi để đi.
Việc tìm kiếm nhiệt độ mát hơn thường dẫn thực vật và động vật đến các vĩ độ cao hơn - phía bắc ở Bắc bán cầu và phía nam bên dưới đường xích đạo. Mô hình đó đã được thiết lập tốt. Nhưng chúng cũng có thể đánh bại cái nóng bằng cách leo núi, điều này đặt ra một câu hỏi hiển nhiên: điều gì sẽ xảy ra với những loài đã sống trên đỉnh? Nếu toàn bộ khu vực sinh sống và các sinh vật bên trong chúng di cư lên cao, thì những sinh vật ở đỉnh cao có nguy cơ bị đẩy ra ngoài, một kịch bản được mệnh danh là “thang cuốn dẫn đến tuyệt chủng”.
Ý tưởng đó vẫn là lý thuyết cho đến gần đây, khi các nhà sinh vật học tái hiện một cuộc khảo sát về loài chim hàng thập kỷ ở vùng Amazon thuộc Peru. Thực hiện theo các phương pháp tương tự trên cùng một tuyến đường lên cùng một đường dốc không bị xáo trộn cho phép so sánh trực tiếp với dữ liệu được ghi lại vào năm 1985, và kết quả là rõ ràng. Hầu hết các loài chim đã thực sự di chuyển lên dốc ở độ cao trung bình 130 feet.
Và ở trên cùng, nơi khu rừng nhiệt đới nhường chỗ cho một vùng rừng cây lùn với những cây ngắn phủ đầy rêu, chiếc thang cuốn tuyệt chủng đang chạy nghiêng hoàn toàn. Trong số các chuyên gia về độ cao phổ biến vào năm 1985, gần một nửa đã biến mất, và một số chuyên gia còn lại hiện đã trở nên khan hiếm, bị giới hạn ở điểm dừng cuối cùng trong cuộc khảo sát, ngay bên dưới đỉnh núi. Hiện tại, những loài mất tích vẫn có thể được tìm thấy trên những ngọn núi khác cao hơn gần đó. Nhưng quỹ đạo của xu hướng là thảm khốc không thể nhầm lẫn. Ở Peru nhiệt đới, hoặc bất cứ nơi nào nhiệt độ tăng cao, đó là thời điểm tồi tệ để làm một con chim trên đỉnh núi.
“Nếu những con ốc sên nhỏ bé có thể học cách vá vỏ trong biển axit, thì có lẽ chúng ta có thể tìm thấy động lực để bỏ qua một chuyến bay không cần thiết hoặc nhớ tắt đèn”.
Vẫn còn quá sớm để nói rằng ứng phó biến đổi khí hậu nào cuối cùng sẽ thành công và ứng phó nào sẽ thất bại. Ngay cả những mô hình rõ ràng như di cư ngược dòng cũng có những ngoại lệ đáng chú ý - ví dụ, 17% số loài chim được khảo sát ở Peru đã mở rộng phạm vi của chúng xuống thấp hơn về độ cao. Các nhà khoa học cũng tiếp tục tìm ra những cách thích nghi khí hậu mới và đáng ngạc nhiên. Ví dụ, những con vẹt Mulga ở Úc đã tăng 10% trong một thế kỷ rưỡi qua, mở rộng diện tích bề mặt không bị ô nhiễm của chim để giúp xua tan thân nhiệt trong môi trường ấm hơn. Với rất nhiều điều kiện, hành vi và đặc điểm cơ thể thay đổi - và rất nhiều loài di chuyển và đến với nhau để tạo thành các hệ sinh thái mới - có lẽ chỉ có một dự đoán sinh học là chắc chắn: mong đợi điều bất ngờ.
Các bài học từ phản ứng của thiên nhiên đối với biến đổi khí hậu cung cấp những hiểu biết quan trọng cho chính chúng ta. Ví dụ, sự gia tăng của sự thay đổi phạm vi cho chúng ta biết điều gì đó về sự gia tăng trong quá trình di cư của con người. Và những trục xoay nhanh chóng mà chúng ta quan sát được ở các loài như gấu nâu và quả cơm cháy cảnh báo chúng ta về độ dẻo đáng kể của chính chúng ta - và tầm quan trọng của việc duy trì sự linh hoạt khi hành tinh tiếp tục ấm lên sẽ quan trọng như thế nào. Các mô hình và dự đoán chắc chắn chỉ ra một tương lai bất ổn, thậm chí hỗn loạn, nhưng thiên nhiên chứa đầy những ví dụ về khả năng phục hồi sẽ giúp truyền cảm hứng cho chúng ta.
Nếu những con vẹt có thể phát triển các cuộc đổi thay lớn hơn để đối phó với cuộc khủng hoảng này, thì ít nhất chúng ta không thể thay đổi một vài hành vi - ví dụ như cách chúng ta lái xe hoặc nơi chúng ta đặt bộ điều nhiệt? Và nếu những con ốc sên nhỏ bé có thể học cách vá vỏ trong biển axit, thì có lẽ chúng ta có thể tìm thấy động lực để bỏ qua một chuyến bay không cần thiết hoặc nhớ tắt đèn khi rời khỏi phòng. Các phản ứng sinh học đối với biến đổi khí hậu đang diễn ra hàng ngày xung quanh chúng ta. Chúng là một lời kêu gọi hành động liên tục, mạnh mẽ và là một lời nhắc nhở rằng con người chúng ta đang bị chi phối bởi chính những lực ảnh hưởng đến thực vật và động vật. Những gì chúng ta chọn làm bây giờ sẽ không chỉ xác định điều gì xảy ra tiếp theo trong tự nhiên; nó sẽ xác định vị trí của chúng ta trong đó.
THOR HANSON
What To Do About Climate Change? Everything You Can.
Nature’s adaptations to a warming world offer us lessons in flexibility that should inform our own response.
Staselė Jakunskaitė for Noema Magazine
Thor Hanson is an author and biologist, a Guggenheim Fellow, a Switzer Environmental Fellow and winner of the John Burroughs Medal. His latest book is “Hurricane Lizards and Plastic Squid: The Fraught and Fascinating Biology of Climate Change” (Basic Books, Sept. 28, 2021).
“Looks like it oughta be blowing bubbles,” the yard worker grumbled, and I had to admit that he had a point. In the place where an engine would typically sit, the electric mower featured a dome of white and orange plastic, with a gaping slot for the battery pack. While I liked the idea of cutting grass without burning fossil fuels, this contraption hardly seemed up to the task — particularly for our lawn, which might be more accurately described as a half-tame pasture.
But it quietly and efficiently trimmed our haphazard yard as well as any gas-powered machine I’d ever owned — and has continued to do so with no need for oil changes, air filters, spark plugs, new carburetors or any of the other things that make the repair side of an equipment business viable. The same can be said of our new electric chainsaw, our plug-in car and a host of other battery-powered items my family has switched to in recent years.
To be honest, I had been putting off making the transition away from gas and diesel, fully expecting the electric options to underperform. It wasn’t too long ago that electric yard tools were notorious for slicing through their own extension cords, and I’d known someone who had an early electric car that required constant recharging — even while driving — with a gas-powered portable generator. But to my surprise, every piece of modern electric gear we’ve tried has been a substantial step up from its polluting predecessor, making at least this one small act for the planet a no-brainer.
To be clear, buying electric lawn mowers will not be enough to stop climate change. Even if everyone converted to battery power for their yardwork and daily driving, fossil fuels would still be deeply embedded in the global economy, from agriculture and air travel to shipping, construction and manufacturing (including the production of electric mowers and cars). Nor does a tweak in power use by those lucky enough to have backyards and vehicles address the complex social and political implications of the crisis, with its gross inequities in cause and consequence.
But when faced with a challenge that feels overwhelming, there is power in practicality. I subscribe to a philosophy expressed to me by Gordon Orians, an eminent American biologist who, in his seven-decade career, has studied everything from blackbird behavior to the evolution of fear. When asked what a concerned citizen should do to combat climate change, his response was immediate and concise: “Everything you can.”
“I cannot do everything, but still I can do something. And because I cannot do everything, I will not refuse to do the something that I can do.”
—Edward Everett Hale
In that simple phrase, Orians managed to capture both urgency and agency — the seriousness of the issue, combined with the importance of taking action at a relevant scale. It’s not a new idea. Nineteenth-century thinker Edward Everett Hale expressed something similar in a verse conceived long before anyone was worried about climate change. “I cannot do everything, but still I can do something,” he wrote. “And because I cannot do everything, I will not refuse to do the something that I can do.”
The value of the advice from both Orians and Hale lies in their choice of the word can, a verb rooted in possibility and adaptable to any circumstance. It helps us focus our energy on tasks immediately at hand: tangible things like how we drive, shop, eat, travel, protest, vote and, yes, cut the grass. Naysayers will claim that taking personal action is trivial, an empty gesture in the face of a problem so large. But that position is wrong — and not just slightly wrong. It is the opposite of the truth.
In nature, the responses of individual organisms determine the fate of populations, species and entire ecological communities. The same pattern applies to society. Addressing climate change requires a fundamental cultural shift in our relationship with energy, from how we produce it to how much of it our lifestyles demand. That makes individual action more important, not less so, because it is the collective behaviors and attitudes of individuals that define and change a culture. Yes, we need stronger climate policies and strong leadership to carry them forward, but those things will be the results of cultural change, not the cause of it.
Plants and animals are already changing their habits and behaviors to adapt to a warming world — often with a resourcefulness and flexibility we can learn from as we formulate our own response. When faced with a climate challenge, species don’t simply give up — they do all that they can to adjust. Sea butterflies, for example, rank among the ocean’s most vulnerable creatures. Known for their winged feet and coiled, glass-like shells, these tiny swimming snails are a vital part of plankton communities from the equator to the poles. But they build those delicate shells from a type of calcium carbonate that is easily eroded, and as seawater absorbs more and more carbon dioxide from the atmosphere, it is becoming increasingly acidic and corrosive.
“Yes, we need stronger climate policies and strong leadership to carry them forward, but those things will be the results of cultural change, not the cause of it.”
Scientists have already found wild sea butterflies with thin, pitted shells and conducted laboratory simulations that dissolve their shells entirely. So it was welcome news when researchers also found that sea butterflies could repair their damaged shells, building patches up to four times as thick as the original. No one knows whether that strategy will be enough to save them in the long run — repairing shells is costly and diverts energy away from foraging, reproduction and other important activities. But it shows that even small creatures can be resilient when conditions change. Many larger species are adjusting too, in some cases giving up behaviors once thought to define them.
On Alaska’s Kodiak Island, it is axiomatic that bears like salmon. Kodiak’s brown bears can grow to 1,500 pounds, bulking up on the abundant salmon that spawn every summer in the island’s many rivers and streams. Yet, a recent study of that relationship found a surprising change. At the height of spawning season, just as salmon numbers began to peak, the bears suddenly stopped fishing and disappeared from the streams. Researchers followed them uphill and immediately saw what had drawn the bruins away from their fishing grounds: berry season.
Certainly, there is nothing unusual about bears eating berries. Autumn-ripening blueberries, crowberries and other tiny fruits are rich in carbohydrates and have always been an important source of late-season calories. But warming spring and summer temperatures have begun triggering earlier harvests, particularly for red elderberries — a food that bears apparently prefer above all else. High in protein as well as carbohydrates, elderberries are a perfectly balanced bear food that adds to fat reserves even faster than salmon. Biologists hadn’t realized how important they were until climate change forced the bears to choose.
“There is agreement that the most flexible species have an edge.”
The Kodiak story involves two climate-driven adaptations: elderberries responding to warmer temperatures by fruiting early and bears responding to the berries by changing their feeding habits. Both the plant and the animal involved had an inherent ability to react to new conditions, something biologists call “plasticity.” But not all species (and relationships) are so flexible.
Death camas is a spring wildflower native to the American West. It is so toxic, scientists gave it a name that amounts to a Latin exclamation point: Toxicoscordion venenosum var. venenosum, “Poisonous bulb poisonous poisonous.” Only one bee, the death camas bee, has apparently mastered the trick of tolerating that poison, gaining a nearly exclusive source of food in the process and becoming the plant’s primary pollinator. In many locations, however, death camas now flowers weeks earlier than it used to, responding with plasticity to warmer air temperatures in springtime.
But the bee nests in the ground, where temperatures are warming more slowly. It remains on the old schedule, a mismatch that threatens to pull these two codependent species apart — not in space but in time. Their plight is a reminder that species don’t respond to climate change in lockstep. They react in different ways and often on different schedules, creating disparities that can upend age-old ecological connections.
While biologists are reluctant to identify climate change “winners” and “losers,” there is agreement that the most flexible species have an edge, particularly if they can move. Over 30,000 climate-driven range shifts have already been documented, as dragonflies, foxes, whales, plankton, trees, barnacles and more fan out across landscapes and oceans, searching for the conditions they’re familiar with. Some have found opportunity, like the long-spined sea urchins surging south from coastal Australia to Tasmania, where their appetite for algae has transformed local kelp forests into rocky “urchin barrens.” Bark beetles in North America have also boomed, following warmer temperatures northward and decimating pine forests that have no experience defending against their gnawing attacks.
“For some species, even mobile ones, a warmer world offers few places to go.”
Range shifts for most species, however, are far less dramatic. Brown pelicans, for example, now venture hundreds of miles north of their former habitats on both the Atlantic and Pacific coasts, but they have yet to establish new nesting colonies. Like any new arrival, they face the significant challenges of settling into a new home. They might have to switch to unfamiliar foods or adjust to new predators, competitors and diseases, all within a community that is being continuously upended by a steady flow of other species on the move. Still, if plants and animals can relocate to a place with their preferred climate — and survive — that is considered a good outcome. For some species, even mobile ones, a warmer world offers few places to go.
The search for cooler temperatures generally leads plants and animals toward the higher latitudes — north in the Northern Hemisphere and south below the equator. That pattern is well established. But they can also beat the heat by climbing mountains, which begs an obvious question: what happens to the species already living at the top? If entire habitat zones and the creatures within them migrate upslope, then those at the peak are at risk of being pushed out, a scenario dubbed “the escalator to extinction.”
That idea remained theoretical until recently, when biologists reenacted a decades-old bird survey in the Peruvian Amazon. Following the same methods on the same route up the same undisturbed ridgeline allowed a direct comparison to the data recorded in 1985, and the results were unequivocal. Most birds had indeed shifted uphill by an average of 130 feet in elevation.
And at the top, where the rainforest gave way to a dwarf woodland of short, moss-covered trees, the extinction escalator was running at full tilt. Of the high elevation specialists common in 1985, nearly half had disappeared, and several of those that remained were now scarce, restricted to the final stop on the survey, right below the summit. For the time being, the missing species could still be found on other, higher mountains nearby. But the trajectory of the trend was unmistakably dire. In tropical Peru, or anywhere the temperature is rising, it’s a bad time to be a bird on a mountaintop.
“If tiny snails can learn to patch their shells in an acid sea, then perhaps we can find the motivation to skip an unnecessary flight or remember to turn off the lights.”
It remains too soon to say which climate change responses will ultimately succeed and which will fail. Even clear patterns like upslope migration have notable exceptions — 17% of the birds surveyed in Peru, for example, had extended their ranges lower in elevation. Scientists also continue to find new and surprising climate adaptations. The bills of Mulga parrots in Australia, for example, have grown 10% over the past century and a half, expanding the bird’s unfeathered surface area to help dispel body heat in a warmer environment. With so many conditions, behaviors and body traits in flux — and so many species moving and coming together to form novel ecosystems — perhaps only one biological prediction is certain: expect the unexpected.
Lessons from nature’s responses to climate change offer vital insights into our own. The proliferation of range shifts, for example, tells us something about the upswing in human migration. And the rapid pivots we observe in species like brown bears and elderberries alert us to our own remarkable plasticity — and how important it will be to remain flexible as the planet continues to warm. Models and predictions certainly point to an unsettled, even chaotic future, but nature is filled with examples of resilience that should help inspire us.
If parrots can evolve larger bills in response to this crisis, then shouldn’t we at least be able to change a few behaviors — how we drive, for example, or where we set the thermostat? And if tiny snails can learn to patch their shells in an acid sea, then perhaps we can find the motivation to skip an unnecessary flight or remember to turn off the lights when we leave a room. Biological responses to climate change are playing out all around us every day. They are a constant, thrumming call to action and a reminder that we humans are governed by the very same forces affecting plants and animals. What we choose to do now will not just determine what comes next in nature; it will determine our place within it.
This is a modified excerpt from “Hurricane Lizards and Plastic Squid: The Fraught and Fascinating Biology of Climate Change” (Basic Books, Sept 28, 2021).
Yahoo: 