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Wird sich der Klimawandel auf die Blumenpopulation auswirken?

Wird sich der Klimawandel auf die Blumenpopulation auswirken?


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Es gibt eine Blumenpopulation, die 1000 Meter über dem Meeresspiegel liegt. Wenn der Klimawandel in den nächsten 10 Jahren zu einem Temperaturanstieg von 12 °C führt, was passiert dann mit den Blumen?


Es ist wirklich schwer, für eine bestimmte Blumenwiese zu sagen, und es ist schwer, die Temperatur von so vielen anderen Faktoren zu trennen, die den Klimawandel begleiten.

Zum Beispiel ändert sich der Niederschlag ebenso wie der CO₂-Gehalt. Der pH-Wert des Regens kann sich ändern, da CO₂ eine milde Säure wird, wenn es in Wasser aufgenommen wird. Die Geschwindigkeit, mit der sich die jahreszeitlichen Temperaturen ändern, und wie kalt die Mindesttemperatur und wie heiß der heißeste Tag ist, führt zum Auftreten von Parasiten und Infektionen, die Pflanzen abtöten.

Natürlich ist die Hitze wichtig, aber das Timing ist vielleicht genauso wichtig. Die Temperatur verursacht frühere Blüten und spätere Vegetationsperioden.

Jede Art reagiert anders, aber die Chancen stehen gut, dass fast jedes Blumenfeld dies spürt. Die Temperatur ist wichtig, aber manchmal ist es schwer zu erraten, ob es der spezifische Schuldige an den Veränderungen ist.


Eine Änderung in einem ökologischen System ist ähnlich wie das Essen einer gesalzenen Erdnuss.

A: Wenn Sie nur eine 12⁰-Änderung annehmen (was Ja wirklich groß) dann ist der Nettoeffekt nicht nur wärmer, sondern auch trockener. Höhere Temperaturen bedeuten schnellere Verdunstung, schnellere Transpiration.

B: Wärmer kann auch bedeuten, dass bei einigen Schädlingen ein limitierender Faktor entfernt wurde. Schauen Sie sich das Problem an, das der Norden von British Columbia mit Mountain Pine Beatle hatte. Die Kiefern sind gut mit den wärmeren Wintern. Aber der Mangel an kalten Wintern hat die Beatle-Bevölkerung explodieren lassen.

C: Einige Pflanzen sind an einen großen Temperaturbereich angepasst. Schauen Sie sich das Sortiment für Löwenzahn an. Bei wärmeren Temperaturen können sie also schneller wachsen und Samen früher setzen.

D: Einige Pflanzen sind an einen engen Temperaturbereich angepasst und sterben aus.

Eine der Fragen lautet: "Wenn die Veränderung langsam genug ist, bewegen sie sich nicht einfach den Berg hinauf? In einigen Fällen ja. Wir können uns Fotos der Jahrhundertwende (1900) von Bergen ansehen und den Baum sehen Linie – sowohl oben, wo sie auf die Tundra trifft, als auch unten, wo sie auf die Prärie trifft – hat sich den Berg hinauf bewegt.

Es kommt aber auch auf den Boden an. Und Böden bewegen sich weder schnell, noch entstehen sie schnell.

Beispiel: Viele Artikel glauben, dass Kanada mit der globalen Erwärmung groß gewinnen wird, weil sich nördlicheres Land für die Landwirtschaft eignet. Nicht so. Das meiste Land mit vernünftigem Boden wird bereits bewirtschaftet. Der Boden nördlich dieses Punktes besteht hauptsächlich aus Torfmooren und eiszeitlichem Geschiebe. Darüber hinaus ist über die Hälfte dieses Landes der präkambrische Schild – endlose Meilen Granit unter 2-3 Zoll Moos und Kies, mit Mooren und Seen dazwischen. Das Äquivalent einer ländlichen Schotterstraße kostet Millionen Dollar pro Meile, um dieses Land zu durchqueren.


Wird sich der Klimawandel auf die Blumenpopulation auswirken? - Biologie

Die Unterschiede in Farbe und Form jedes Blattes stehen für eine Form der Artenvielfalt. Foto: chensiyuan über Wikimedia Commons

Von Lauren Harper

Jeden Herbst, wenn der Winterwind beginnt, bunte Blätter von den Bäumen zu wehen und zu regnen, werden Sie möglicherweise die Unterschiede in der Farbe und Form der einzelnen Blätter bemerken. Dies ist eine Form der Biodiversität oder die Vielfalt der lebenden Organismen auf der Erde.

Biodiversität kann innerhalb von Arten, zwischen Arten und innerhalb und zwischen Ökosystemen gesehen werden. Obwohl die Biodiversität auf globaler Ebene schwer zu messen ist, herrschte in den letzten Jahren wissenschaftlicher Konsens darüber, dass die Biodiversität des Planeten im Niedergang begriffen ist. Das sind keine guten Neuigkeiten, denn im Allgemeinen gilt: Je mehr Arten in einem Gebiet leben, desto gesünder ist dieses Ökosystem – und desto besser geht es uns Menschen.

Warum Biodiversität wichtig ist

Wasserhyazinthe, eine invasive Art, kann ganze Seen erobern, einheimische Arten verdrängen und die Artenvielfalt reduzieren. Hier sprüht ein Arbeiter Herbizid auf eine Hyazinthenmatte. Foto: California State Parks Division of Boating and Waterways

Gesunde Ökosysteme erfordern eine große Vielfalt an Pflanzen- und Tierleben, von Bodenmikroben bis hin zu hochrangigen Raubtieren wie Bären und Wölfen. Wenn eine oder mehrere Arten aus dieser Umgebung entfernt werden und ihre Nische nicht mehr bedienen, kann dies das Ökosystem schädigen. Das Einbringen fremder oder invasiver Arten in einen Lebensraum kann ähnliche Ergebnisse haben, da die invasiven Arten die einheimischen Arten um Nahrung oder Territorium verdrängen können.

Biodiversität beeinflusst unsere Ernährung, Medizin und das Wohlbefinden der Umwelt.

Libellen, Marienkäfer und Käfer bestäuben viele der Nutzpflanzen, auf die wir als Nahrung angewiesen sind, sowie Pflanzen in natürlichen Ökosystemen. Ein Bestäubertyp kann nicht alles leisten, daher die Bedeutung der Artenvielfalt. Der Verlust von Lebensraum – zum Beispiel, wenn Menschen Wiesen in Parkplätze oder Hinterhöfe umwandeln – reduziert die Bestäuberpopulationen. Wenn die Bestäuber vollständig verschwinden würden, würden wir über ein Drittel der gesamten Pflanzenproduktion verlieren. Dies würde die Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln wie Honig, Schokolade, Beeren, Nüssen und Kaffee reduzieren oder ganz beseitigen.

Viele moderne Medikamente wie Aspirin, Koffein und Morphin sind der chemischen Zusammensetzung von Pflanzen nachempfunden. Wenn unentdeckte oder nicht untersuchte Wildtierarten verschwinden, würde dies Wissenschaftler benachteiligen, die versuchen, neue Inspirationsquellen für zukünftige Impfstoffe und Medikamente zu entdecken.

Die Biodiversität bietet den Menschen auch Ökosystemleistungen oder Vorteile. Diese Vorteile umfassen: Schutz vor Hurrikan-Sturmfluten, Kohlenstoffbindung, Wasserfilterung, Erzeugung fossiler Brennstoffe, Sauerstoffproduktion und Freizeitmöglichkeiten. Ohne unzählige einzigartige Ökosysteme und deren vielfältige Pflanzen- und Tierwelt kann unsere Lebensqualität gefährdet sein.

Klimaauswirkungen

Für viele ist der Begriff „Klimawandel“ ein Schlagwort, das eine Vielzahl negativer Auswirkungen umfasst. Klima bezeichnet die durchschnittlichen Wetterbedingungen in einem Gebiet über einen langen Zeitraum – in der Regel 30 Jahre oder länger. Das Klima einer Region umfasst Systeme in Luft, Wasser, Land und lebenden Organismen. Klimawandel ist die Verschiebung oder abnormale Veränderung der Klimamuster. Da sich der Planet vor allem aufgrund menschlicher Aktivitäten schnell erwärmt, werden die Klimamuster in Regionen auf der ganzen Welt schwanken. Ökosysteme und Biodiversität werden gezwungen sein, zusammen mit dem regionalen Klima zu schwanken, und das könnte vielen Arten schaden.

Bienen und andere Bestäuber sind durch Lebensraumverlust bedroht. Sie können helfen, indem Sie einheimische Blumen in Ihrem Garten pflanzen. Foto: Lauren Harper

Diese Auswirkungen des Klimawandels sind zum Teil darauf zurückzuführen, wie wir die Landnutzung verändert haben. Die Umwandlung von Naturgebieten in Städte oder landwirtschaftliche Felder verringert nicht nur die Artenvielfalt, sondern kann auch die Erwärmung verschlimmern, indem Bäume und Pflanzen gefällt werden, die zur Kühlung des Planeten beitragen. Klimaänderungen können auch Dürren verstärken, die Wasserversorgung verringern, die Ernährungssicherheit bedrohen, Küsten erodieren und überfluten und die natürliche Widerstandsfähigkeit der Infrastruktur schwächen, auf die der Mensch angewiesen ist.

Politiker haben mehrere Lösungen, Pläne und internationale Vereinbarungen vorgeschlagen, um die seit langem bestehenden Probleme des Verlusts der biologischen Vielfalt und des Klimawandels anzugehen. In der Zwischenzeit können wir als Einzelpersonen in unserem täglichen Leben kleine Maßnahmen ergreifen, um unsere Umweltauswirkungen auf den Planeten zu reduzieren. Das Ausstecken Ihrer ungenutzten Geräte, der Wechsel zu LED-Glühbirnen, Fahrgemeinschaften und die Teilnahme am fleischlosen Montag sind alles Möglichkeiten, wie wir dazu beitragen können, den Klimawandel zu verlangsamen. Sie können auch helfen, einheimische Pflanzen anzubauen und über die Herkunft und die Ethik der von Ihnen gekauften Produkte auf dem Laufenden zu bleiben. Diese Arten von Verhaltensänderungen können Unternehmen und politische Entscheidungsträger dazu bringen, nachhaltige Praktiken einzuführen, die Treibhausgasemissionen reduzieren und den Verlust der biologischen Vielfalt stoppen.

Lauren Harper ist Praktikantin in der Kommunikationsabteilung des Earth Institute. Sie ist Doktorandin im Environmental Science and Policy Program an der Columbia School of International and Public Affairs.


Mögliche Auswirkungen des globalen Wandels auf Fledermäuse

Es wird allgemein angenommen, dass die Fledermauspopulationen in den letzten Jahrzehnten weltweit zurückgegangen sind. Da Fledermäuse niedrige Reproduktionsraten haben, sind Populationen sehr anfällig für eine erhöhte Sterblichkeit oder eine depressive Rekrutierung. Besorgnis über den Erhaltungszustand von Fledermäusen wächst, da viele Fledermausarten zunehmend von mehreren Handlungen des Menschen betroffen sind. Fledermäuse sind vielfachen Bedrohungen durch Unwissenheit, Misstrauen, Pestizidvergiftung, Zerstörung und Schließung von Quartieren, Lebensraumverlust, Übernutzung und Ausrottung als Schädlinge ausgesetzt. Unter den Säugetieren sind Fledermäuse die zweitartenreichste Ordnung (nach Nagetieren) und kommen auf allen Kontinenten außer der Antarktis vor. Fledermäuse sind bei ihrer Nahrungssuche oft weit verbreitet und Lebensraumveränderungen wie Urbanisierung, Landwirtschaft und andere Landnutzungspraktiken können lokale Pflanzen- und Insektenpopulationen und damit die Nahrungsressourcen von Fledermäusen beeinträchtigen. Über die spezifischen Auswirkungen der globalen Erwärmung auf Fledermäuse ist derzeit jedoch so gut wie nichts bekannt, obwohl aufgrund der Biologie der Fledermäuse gewisse Vorhersagen getroffen werden können.

Andere Fledermausarten, insbesondere in gemäßigten Zonen, sind insektenfressend und konsumieren gemeinsam große Mengen an Insekten. So wie die Bestäubungsaktivitäten von Fledermäusen für die Pflanzenökologie wichtig sind, spielen die insektenfressenden Ernährungsgewohnheiten von Fledermäusen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung eines Gleichgewichts zwischen Insektenpopulationen. Obwohl Studien an Fledermäusen im Laufe der Zeit eine gewisse Flexibilität in den Ernährungsgewohnheiten gezeigt haben, scheinen die meisten Arten darauf spezialisiert zu sein, ausgewählte Arten oder Kategorien von Insekten zu verfolgen und zu fangen. Darüber hinaus sind Fledermäuse auf eine zuverlässige und konstante „Versorgung“ mit Beute angewiesen, auch wenn bestimmte Insektenpopulationen im Laufe einer Sommersaison wachsen und verschwinden. Es ist zu erwarten, dass sich Veränderungen des weltweiten Auftretens oder der Verbreitung von Insektenpopulationen auf die Anzahl und die Artenvielfalt von Fledermäusen auswirken.

In gemäßigten Breiten, sowohl im Norden als auch im Süden, vermeiden Fledermäuse saisonale Nahrungsknappheit, indem sie entweder überwintern, oft in Höhlen oder Minen, oder in Regionen wandern, in denen noch Nahrung verfügbar ist. Wir vermuten, dass fast alle Attribute des Winterschlafs oder der Migration durch Kombinationen von Änderungen des Umgebungslichts, der Temperatur und der Nahrungsressourcen vermittelt werden. Die Abhängigkeit von Fledermäusen der gemäßigten Zone vom Zusammenspiel dieser Faktoren dreht sich letztendlich darum, dass die Fledermäuse genügend Energie (in Form von Nahrung) aufnehmen können, um entweder eine Überwinterungssequenz oder die Strapazen einer (manchmal) langen Distanz zu überstehen Migration. Temperaturänderungen, die die Nahrungsversorgung von Fledermäusen beeinträchtigen oder anderweitig eine über Jahrtausende gewachsene Energiebilanz stören würden, sollten für Fledermäuse erhebliche Konsequenzen haben. Auch Klimaänderungen, die zu Veränderungen der Innentemperaturen von Quartieren führen würden, die seit Jahrzehnten von Fledermäusen genutzt werden, werden Fledermäuse dazu zwingen, neue oder andere Quartiere zu suchen und zu nutzen.

Aus ökologischer Sicht weisen Fledermäuse (biogeografische) Verteilungsmuster auf, die Präferenzen für bestimmte Lebenszonen oder Lebensräume widerspiegeln. Die meisten Fledermausarten kommen in tropischen und subtropischen Ökosystemen vor, aber ein erheblicher Anteil lebt in gemäßigten Zonen, die stärker von der globalen Erwärmung betroffen sein könnten. Einige Arten der gemäßigten Klimazonen bevorzugen höher gelegene Lebensräume, die mesischer und kühler sind, andere Arten sind an das Leben in trockeneren Gebieten angepasst. Fledermäuse, deren aktuelle Reichweite durch kühle Temperaturen in Höhe oder Breite (in Richtung der Pole) begrenzt ist, können mit der Erwärmung der Erde verdrängt werden. Fledermäuse, die auf kühlere Klimazonen beschränkt sind, entweder in der Breite oder in der Höhe, können durch die globale Erwärmung gefährdet werden und werden aussterben, wenn sie sich nicht anpassen oder bestehen bleiben. Fledermäuse, die bereits an warme Klimazonen angepasst sind, können sowohl in ihrer Zahl als auch in ihrer geografischen Reichweite zunehmen. In dem Maße, in dem die globale Erwärmung die Zonierung von Pflanzen und Tieren (insbesondere Insekten) auf der ganzen Welt verändert, können wir erwarten, dass Fledermäuse auf solche Kräfte reagieren.

Im Rahmen der Überwachung der Auswirkungen der globalen Erwärmung ist es besonders wichtig, weiterhin Informationen über die grundlegende Biologie von Fledermäusen sowie den Status bestehender Fledermauskolonien und über die Entwicklung der Anzahl im Zeitverlauf zu sammeln. Standort- und artenspezifische Daten können dazu beitragen, Kontroversen über den Status von Arten zu vermeiden, die aufgrund von Entscheidungen aufgrund unvollständiger Informationen entstehen können. Im Hinblick auf die Auswirkungen des globalen Wandels auf die Fledermauspopulationen wird es wichtig sein, die Veränderung physikalischer und biotischer Faktoren zu dokumentieren, die für Fledermäuse wichtig sind, wie Temperatur (sowohl Umgebungs- als auch innerhalb wichtiger Quartiere), Niederschlag, Verlust oder Ausdehnung verfügbarer Lebensräume und Veränderungen bei Insekten- und Obstkulturen. Diese Überwachung sollte jetzt beginnen.


Gen-Editing-Deckfrüchte

Yield10 Bioscience entwickelt sowohl Frühjahrs- als auch Wintersorten der Ölsaat Camelina als Zwischenfrucht. Das Unternehmen möchte Camelina zu einer hochwertigen Zwischenfrucht machen, damit auch die Erzeuger von den Proteinen und Ölen der Pflanze profitieren können. Yield10 Bioscience verwendet CRISPR, eine Gen-Editing-Technologie, um die Pflanze zu untersuchen.

Das Unternehmen hat mehrere Gene entdeckt und bewertet, um den Samenertrag, den Samenölgehalt für Pflanzen im Allgemeinen und für die Herstellung neuer nachhaltiger Produkte aus der Camelina-Pflanze zu erhöhen. Sie haben mit Camelina Gewächshausexperimente und Feldversuche durchgeführt, um das Potenzial für die Entwicklung und Kommerzialisierung neuer Samenerträge, Ölgehalte und Produkte zu ermitteln.

„Wir entwickeln Elite Camelina-Sorten mit einem höheren Erntewert, basierend auf einem erhöhten Samenertrag und einem erhöhten Ölgehalt, der durch unsere neuartigen genetischen Merkmale ermöglicht wird“, sagte Peoples.

Yield10 Bioscience arbeitete mit einem führenden US-Saatgutunternehmen zusammen, um das Saatgut-Scale-up seiner CRISPR-editierten E3902-Linie mit höherem Ölgehalt sowie zweier weiterer Elite-Camelina-Linien durchzuführen. Dieser Zyklus der Saatgutvergrößerung wird zukünftiges Pflanzen im 100- bis 1.000-Acre-Maßstab ermöglichen und gleichzeitig Öl und Schrot für Kundenproben produzieren.

Neben der E3902-Linie, die Änderungen an drei Genen enthält, die an der Ölbiosynthese beteiligt sind, hat Yield10 Bioscience eine Reihe von Genmerkmalen von der University of Missouri lizenziert, die vielversprechend sind, den Ölgehalt in Ölsaaten zu erhöhen. Sie haben mit USDA-APHIS bestätigt, dass mehrere Camelina-Linien, die Änderungen an C3007 (BADC) enthalten, in den USA von der Regulierung ausgenommen sind.

Ertrag10 Biosciences Winter-Camelina-Feldversuche im Jahr 2021.


Beeinflusst das Bevölkerungswachstum den Klimawandel?

Muss die Fortpflanzungsrate der Menschen kontrolliert werden, um die Umwelt zu retten?

Lieber EarthTalk: Inwieweit beeinflusst das Bevölkerungswachstum die globale Erwärmung und was kann dagegen getan werden?
-- Larry LeDoux, Honolulu, HALLO

Zweifellos trägt das Bevölkerungswachstum wesentlich zur globalen Erwärmung bei, da die Menschen fossile Brennstoffe für ihren zunehmend mechanisierten Lebensstil verwenden. Mehr Menschen bedeuten eine höhere Nachfrage nach Öl, Gas, Kohle und anderen Brennstoffen, die unter der Erdoberfläche abgebaut oder gebohrt werden und bei der Verbrennung genug Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre abgeben, um warme Luft wie in einem Gewächshaus einzuschließen.

Nach Angaben des Bevölkerungsfonds der Vereinten Nationen wuchs die menschliche Bevölkerung im Laufe des 20. Jahrhunderts von 1,6 Milliarden auf 6,1 Milliarden Menschen. (Denken Sie darüber nach: Es dauerte lange, bis die Bevölkerung 1,6 Milliarden erreichte, dann stieg sie in nur 100 Jahren auf 6,1 Milliarden.) Während dieser Zeit stiegen die Emissionen von CO2, dem führenden Treibhausgas, um das Zwölffache. Und da die Weltbevölkerung in den nächsten 50 Jahren voraussichtlich neun Milliarden übersteigen wird, sind Umweltschützer und andere besorgt über die Fähigkeit des Planeten, der zusätzlichen Belastung von Treibhausgasen standzuhalten, die in die Atmosphäre gelangen und die Ökosysteme unten verwüsten.

Industrieländer verbrauchen den Löwenanteil an fossilen Brennstoffen. Die Vereinigten Staaten zum Beispiel enthalten nur fünf Prozent der Weltbevölkerung, tragen aber ein Viertel zum gesamten CO2-Ausstoß bei. Doch während das Bevölkerungswachstum in den meisten Industrieländern (mit Ausnahme der USA aufgrund von Einwanderung) stagniert oder sinkt, steigt es in den sich schnell industrialisierenden Entwicklungsländern rapide an. Laut dem Bevölkerungsfonds der Vereinten Nationen werden schnell wachsende Entwicklungsländer (wie China und Indien) bis 2050 mehr als die Hälfte der weltweiten CO2-Emissionen beitragen, was einige zu der Frage führt, ob alle Bemühungen zur Eindämmung der US-Emissionen bis andere Länder und unsere seit langem überkonsumenten Methoden übernehmen.

&bdquoBevölkerung, globale Erwärmung und Konsummuster sind in ihren kollektiven globalen Umweltauswirkungen untrennbar miteinander verbunden&rdquo berichtet das Global Population and Environment Program des gemeinnützigen Sierra Clubs. &bdquoDa der Beitrag der Entwicklungsländer zu den globalen Emissionen wächst, werden Bevölkerungsgröße und Wachstumsraten zu wichtigen Faktoren bei der Verstärkung der Auswirkungen der globalen Erwärmung.&ldquo

Laut Worldwatch Institute, einer gemeinnützigen Umwelt-Denkfabrik, bestehen die vorrangigen Herausforderungen für unsere globale Zivilisation darin, den Klimawandel einzudämmen und das Bevölkerungswachstum zu verlangsamen. &bdquoErfolg an diesen beiden Fronten würde andere Herausforderungen, wie die Umkehrung der Abholzung der Erde, die Stabilisierung des Grundwasserspiegels und den Schutz der Pflanzen- und Tiervielfalt, viel überschaubarer machen&ldquo, berichtet die Gruppe. &bdquoWenn wir das Klima und die Bevölkerung nicht stabilisieren können, gibt es kein Ökosystem auf der Erde, das wir retten können.“

Viele Bevölkerungsexperten glauben, dass die Antwort in der Verbesserung der Gesundheit von Frauen und Kindern in Entwicklungsländern liegt. Indem sie Armut und Kindersterblichkeit verringern, den Zugang von Frauen und Mädchen zu grundlegenden Menschenrechten (Gesundheitsversorgung, Bildung, wirtschaftliche Chancen) verbessern, Frauen über Möglichkeiten der Geburtenkontrolle aufklären und den Zugang zu freiwilligen Familienplanungsdiensten sicherstellen, werden sich Frauen dafür entscheiden, die Familiengröße zu begrenzen.


Wird sich der Klimawandel auf die Blumenpopulation auswirken? - Biologie

Die Gezeitenzone, die zwischen Ebbe und Flut an den Ufern der Weltmeere liegt, ist ein sensibler Indikator für die Auswirkungen von Klimavariabilität und Klimawandel auf marine Arten. Wir untersuchten die Auswirkungen langfristiger Temperaturänderungen auf die Populationsbiologie dominanter Arten in Gezeitengebieten und prognostizieren die Auswirkungen des Klimawandels auf die Eignung von Flussmündungen und felsigen Gezeitenküsten als Brutstätten für wichtige Meeresarten.

Warum wir uns interessieren
Tiere und Pflanzen, die in der Gezeitenzone leben, müssen bei Flut mit der Meeresumwelt und bei Ebbe mit der terrestrischen Umwelt zurechtkommen. Dadurch kann ihre Körpertemperatur im Verlauf einer einzigen Ebbe um 10 bis 20 °C schwanken. Für sedimentäre Küsten (Sand oder Schlamm) sind die Zielorganismen Tiere, die entweder Sedimente aufbrechen können (z. B. Garnelen und Würmer) oder Röhren und Riffe bauen können (z. B. Würmer, Austern). Für felsige Küsten sind die Zielorganismen diejenigen, die harte Oberflächen besetzen und erzeugen, wie Seepocken und Muscheln. Wir prognostizierten die Auswirkungen des Klimawandels auf die Eignung von Flussmündungen und felsigen Gezeitenküsten als Aufwuchsgebiete für kommerziell und für Freizeitzwecke wichtige Meeresarten.

Was wir gemacht haben
Wir haben biophysikalische Computermodelle verwendet, um die Körpertemperaturen von Arten vorherzusagen, die die ökologische Grundlage in der Zone zwischen den Gezeiten an den Ufern der Weltmeere bilden. Wir haben Seepocken und Muscheln an felsigen Ufern untersucht. Seepocken und Muscheln kontrollieren die Verbreitung und Abundanz anderer Arten in der Gezeitenzone, weil sie ihre Konkurrenten um den Primärraum auf dem Gestein überwältigen können. Das Verständnis des Einflusses des Klimas auf diese Arten wird es uns ermöglichen, die Veränderungen der Biodiversität und Biogeographie mariner Organismen als Reaktion auf Klimawandel und Variabilität vorherzusagen.

Der geografische Bereich unserer Arbeit reichte von Alaska bis Mexiko an der Pazifikküste und Maine bis South Carolina an der Atlantikküste und überspannte die geografischen Grenzen dieser Arten. NOAA National Estuarine Research Reserves (NERRs) an jeder Küste wurden als Beispielstandorte einbezogen und repräsentierten verschiedene biogeografische Provinzen.

Das Projekt, das ursprünglich und später teilweise vom NCCOS Ecological Forecasting Program finanziert wurde, wurde von Dr. David Wethey (University of South Carolina Department of Biological Sciences) geleitet.

Management-Verbindungen
Wir haben wichtige Beiträge zum Küstenressourcenmanagement geleistet, indem wir Vorhersagewerkzeuge für Küstenmanager und -planer entwickelt haben, insbesondere mit den NOAA NERRs. An der Westküste gehörten zu den NERR-Standorten Kachemak Bay (AK), Padilla Bay (WA), South Slough (OR), Elkhorn Slough (CA) und Tijuana River (CA). An der Ostküste gehörten zu den NERRS-Standorten Wells Bay (ME), Waquoit Bay (MA), Chesapeake Bay (VA), North Carolina Bays und North Inlet (SC). Aus jeder dieser Regionen wurden Gründungsarten identifiziert, und Vergleiche zwischen den Arten können zwischen den NERRS-Standorten angestellt werden. Wir bieten auch Schulungen für NERR-Direktoren und Küstenressourcenmanager im Umgang mit den entwickelten Küstenvorhersagewerkzeugen an.

Vorteile unserer Arbeit
In Neuseeland wurden unsere Modelle verwendet, um das Massensterben von Seeigeln zu erklären, das während einer Periode ungewöhnlich hoher Temperaturen auftrat. Die Projektleiter wandten sich im Oktober 2007 an das nationale NERRS-Forschungsleitertreffen, um erste Ergebnisse ihrer Arbeit vorzustellen und Feedback zu ihren Modellprodukten zu erhalten. Wir haben dem National Weather Service (NWS) geholfen, einen neuen „Vegetationstyp“ für seine Temperaturvorhersagemodelle zu entwickeln, der Muschelbänke einschließt. Auch die damit verbundene NASA-Förderung der Fernerkundung zeigt die Bedeutung unserer Arbeit für die Vorhersage der Auswirkungen des Klimawandels auf Küstenorganismen.


Die Zeckenpopulation boomt. Ist der Klimawandel schuld? Und werden durch Zecken übertragene Krankheiten zunehmen?

Die US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten berichten, dass die Zahl der durch Zecken übertragenen Krankheiten in Rekordgeschwindigkeit zunimmt, während das geografische Verbreitungsgebiet von Zecken weiter wächst. Die Lyme-Borreliose ist die bekannteste durch Zecken übertragene Krankheit, aber auch andere Krankheiten wie Ehrlichiose und STARI wurden entdeckt und die Liste der durch Zecken verursachten Krankheiten wächst weiter.

Es wurde sogar festgestellt, dass Zeckenbisse bei manchen Menschen allergische Reaktionen auf rotes Fleisch auslösen.

Ist ein sich erwärmendes Klima für diese wachsende Zeckenbedrohung verantwortlich? Sollten wir dieses Jahr mit mehr Zecken und Zeckenkrankheiten rechnen, weil der vergangene Winter warm und nass war? Und wie schützen wir uns vor Zecken?

Ich habe Matthias Leu, einen Ökologen und Assistenzprofessor am College of William & Mary, interviewt, um Antworten auf diese Fragen zu finden und mehr über die Zeckenprävention zu erfahren. Das Interview ist unten.

Beeinflusst das Wetter die Zeckenpopulation? Führt beispielsweise ein warmer Winter zu mehr Zecken oder führt ein kalter Winter zu weniger Zecken?

Bisher haben wir keinen Zusammenhang mit Wetter- und Zeckenpopulationen gefunden. Viele Leute denken, dass kalte Winter Zecken töten. Wenn das stimmt, warum leben Zecken in nördlichen Bundesstaaten wie Minnesota und Wisconsin? Was die Zeckenpopulation beeinflusst, ist die Menge an Hirschen und Mäusen, die den Zecken als Wirte dienen.

Die Gegend um Washington hat einewachsende Hirschpopulation in den letzten Jahrzehnten. Hat die Zeckenpopulation direkt proportional zugenommen?

Ja, die Urbanisierung hat zu einer wachsenden Population von Hirschen und Mäusen geführt, die von den Zecken für Blutmahlzeiten verwendet werden, und das wiederum erhöht die Zeckenpopulation. Blumen und Büsche, die von Hausbesitzern gepflanzt wurden, füttern die Hirsche gut.

Haben durch Zecken übertragene Krankheiten zugenommen und beeinflusst das Wetter die Ausbreitung dieser Krankheiten?

Ja, Zeckenkrankheiten haben zugenommen und insbesondere eine durch Zecken übertragene Krankheit, die Ehrlichiose, wird vom Wetter beeinflusst. Ehrlichiose, die ähnliche Symptome wie Lyme-Borreliose hervorruft, wird von Lone Star-Zecken, die sich von Kitz oder anderen Wirten wie Kaninchen und Eichhörnchen ernähren, auf den Menschen übertragen. Erwachsene Hirsche haben ein stärkeres Immunsystem, das die Ehrlichia-Bakterien in Schach hält, aber Kitze tragen viel mehr der Bakterien. In kalten Wintern, wenn die Zahl der Kitze wahrscheinlich geringer ist, sind die Bakterien nicht so weit verbreitet, was die Krankheitsrate senkt. In warmen Wintern ist das Gegenteil der Fall.


Cierra Sullivan ist Doktorandin am Department of Biological Sciences der Clemson University in Clemson, South Carolina.

IRA FLATOW: Während wir gerade beim Thema Klimawandel und Pflanzen sind, passiert mit unseren Pflanzen aufgrund eines sich erwärmenden Planeten noch etwas anderes. Ich rede von Blumenfarben, die sich ändern. Ja. Eine neue Studie untersuchte Blütenaufzeichnungen bereits im 19. Jahrhundert und stellte fest, dass sich die Blüten einiger Arten in den USA in hellere Farbtöne verwandelt haben. Manche sind lebendiger. Was ist hier los?

Nun, die Hauptautorin dieser Studie erklärt sich mit uns, Cierra Sullivan, eine Doktorandin am Department of Biological Sciences der Clemson University in Clemson, South Carolina. Willkommen zum Wissenschafts-Freitag.

CIERRA SULLIVAN: Hallo. Vielen Dank, dass Sie mich haben. Es ist großartig, hier zu sein.

IRA FLATOW: Schön, dich zu haben. Reden wir darüber. Die Blumenfarben ändern sich also? Gibt es ein Muster? Sie wechseln von einer Farbe zur anderen?

CIERRA SULLIVAN: Ja. Tatsächlich werden einige Blumen dunkler und werden mehr von Ihren Purpur- und Rosatönen. Während einige tatsächlich weißer und weißer und cremefarbener werden.

IRA FLATOW: Können Sie mir eine Idee geben? Wenn ich diesen Frühling nach draußen gehe und mir eine Blume in meinem Blumenbeet anschaue, kann ich mir dann eine Blume ansehen, um zu sagen, hey, die war früher lila oder wird sie lila oder so?

CIERRA SULLIVAN: Es könnten welche sein. Es gibt einige Arten, denke ich. Sie sind wild, aber manche mögen es, ihren Rasen zu pflanzen. Wenn Sie also mit etwas namens Dame’s oder Rocket vertraut sind oder es etwas namens Nodding Onion gibt, das Sie sich ansehen würden. Es ist auch wild. Es ist eine Zwiebel. Je nachdem, wie viel Pflanzen Sie haben, haben Sie diese möglicherweise bereits in Ihrem Garten. Oder wenn Sie auf Wanderwegen gehen, können Sie sie in den ganzen Vereinigten Staaten sehen.

IRA FLATOW: Wow. Über welchen Zeitraum sprechen wir also, damit diese Veränderung stattfindet?

CIERRA SULLIVAN: Das war also– unser ältestes Werk aus dem Jahr 1895. Und unser jüngstes aus dem Jahr 2019. Das ist also über einen Zeitraum von 124 Jahren.

IRA FLATOW: Warte. Sie sagten 2019. Sagen Sie, dass sich von 2019 bis heute etwas geändert hat?

CIERRA SULLIVAN: Ja. Bis vor zwei Jahren haben sich die Dinge geändert, wir haben einige Beweise dafür.

IRA FLATOW: Wow. Und warum ändern sie sich?

CIERRA SULLIVAN: In unserer Studie haben wir uns also das Klima angesehen. Und die größten Treiber, die wir sahen, waren die Temperatur und das sogenannte Dampfdruckdefizit. Und wenn Sie nicht wissen, was letzteres ist, ist es so ziemlich ein Maß, das sich auf die relative Luftfeuchtigkeit mit der Temperatur bezieht. Und es ist eine Art Trockenheit in der Luft, also wie viel Feuchtigkeit aus der Luft herausgesaugt wird. Das ist ziemlich einfach das Dampfdruckdefizit.

IRA FLATOW: Das klingt nach einem wirklich technischen Wort für trocken.

CIERRA SULLIVAN: Ja, trocken, trocken, so ziemlich was das bedeutet.

IRA FLATOW: Welche Art von Aufzeichnungen haben Sie sich angesehen, um diese Farbvergleiche anzustellen?

CIERRA SULLIVAN: Ich habe mir also einige Online-Herbar-Aufzeichnungen angesehen. Und das sind so ziemlich nur Zeitkapseln von Pflanzen, gepresste Pflanzen. Und diese Aufzeichnungen werden mir sagen, wohin die Pflanze gebracht wurde. Es wird mir die Farbe sagen, wie es zu der Zeit aussah. Also benutze ich das, um nur zu sagen, ist das weiß oder pigmentiert? Und aus diesen Koordinaten, wo die Pflanzen gesammelt wurden, gibt es diese Klimadatenbanken namens Prism oder WorldClim. Und dort konnte ich mit den Koordinaten die Temperatur und das Dampfdruckdefizit an diesem bestimmten Ort, an dem die Pflanze gesammelt wurde, ermitteln.

IRA FLATOW: Dies ist Science Friday von den WNYC Studios, im Gespräch mit Cierra Sullivan, Doktorandin am Department of Biological Sciences der Clemson University in Clemson, South Carolina, darüber, wie der Klimawandel die Blütenfarben verändert. Reden wir über diesen Ort. Ist dieser Standort über alle verteilt– oder Standorte, sollte ich wohl sagen, sind sie über das ganze Land verteilt?

CIERRA SULLIVAN: Ja. Daher haben wir diese Studie auf Pflanzen beschränkt, die in Nordamerika vorkommen, egal ob invasiv oder heimisch, nur Pflanzen, die in Nordamerika vorkommen.

IRA FLATOW: Und von wie vielen Pflanzenarten reden wir?

CIERRA SULLIVAN: Wir hatten also 12 verschiedene Arten. Aber insgesamt hatten wir 1.944 Datensätze in der Studie.

IRA FLATOW: Und Sie haben jede dieser Aufzeichnungen durchgesehen?

CIERRA SULLIVAN: Ja, ich musste jede dieser Platten durchgehen und ihnen eine Farbbewertung geben.

IRA FLATOW: Also auch eine Art künstlerische Herausforderung. Ich meine, ist es nicht subjektiv, ihnen eine Farbbewertung zu geben?

CIERRA SULLIVAN: Ja. Also auf jeden Fall einige der Farben wie Mauve, ich musste bei Google nachschauen, was das ist. Es hat also eine gewisse Subjektivität. Aber um zu versuchen, diese Voreingenommenheit loszuwerden, mache ich Gruppen von allgemein rosa, lila, blau und dann ganz allgemein weiß, um zu versuchen, den Pinkiness davon zu eliminieren.

IRA FLATOW: Ja. Ich denke jetzt, wenn ich eine Biene oder ein Insekt, ein Bestäuber bin und es gewohnt bin, die Farbe einer Pflanze zu sehen, und plötzlich ist es eine andere Farbe, bin ich in Schwierigkeiten?

CIERRA SULLIVAN: Nicht unbedingt. Natürlich gibt es visuell suchende Bestäuber, aber es gibt auch andere Hinweise wie vielleicht Nektarbelohnungen oder ähnliches. Ihr Bestäuber kann also zuerst stolpern, aber er lernt, dass dies dasselbe ist. Es ist nur eine andere Farbe.

IRA FLATOW: Sie lernen das? Sie entwickeln sich mit der wechselnden Farbe der Pflanze?

CIERRA SULLIVAN: Ja, sie können lernen. Sie haben Vorlieben. Aber das bedeutet nicht ganz, dass es nie zu seinem weniger bevorzugten Werk gehen wird.

IRA FLATOW: Blütenfarben wechseln klingt ziemlich wild. Es ist nicht schlimm, oder?

CIERRA SULLIVAN: Nein, es ist schlimm, denn schon vor dieser Studie reagieren Pflanzen wie auch Tiere immer auf unsere Umwelt. Die Studie erfasst Pflanzen, die auf ihre sich ändernde klimatische Umgebung reagieren. Es ist also nicht schlecht. Es ist wirklich eher eine Beobachtung davon. Wir haben gesehen, wie dies geschah.

IRA FLATOW: Die Pflanzen wandern also nicht mit dem Klima. Sie haben das nicht studiert, sich mit dem Wetter nach Norden oder Süden zu bewegen, wenn es sich ändert, wenn sich das Klima ändert. Sie sagen nur, dass sich die Farben der Pflanzen ändern.

CIERRA SULLIVAN: Ja, also die gleiche Bevölkerung, sagen wir mal in Virginia, hatte gerade eine Farbverschiebung der gleichen Bevölkerung.

IRA FLATOW: Wenn ich dieselbe Pflanze, sagen wir mal in Virginia, und dann dieselbe Pflanze, sagen wir mal, in Maine wachsen würde, wären sie dann unterschiedliche Farben?

CIERRA SULLIVAN: Sie könnten daran liegen, dass viele der Arten tatsächlich ein sehr allgegenwärtiges Verbreitungsgebiet haben, oder sie sind überall in den Vereinigten Staaten zu finden, während es nur einige gibt, die beispielsweise in Südkalifornien endemisch waren. So, yeah, it’s possible with a wide range you could see one population, Virginia, it’d change color. But maybe up in Maine, where maybe the changes in temperature weren’t as drastic, it’s actually the same. But just in the south, those flowers changed color.

IRA FLATOW: Boy, I love plants. And I go out all the time looking at them. I can see you getting into arguments with folks who come from different states. You know what I mean? No, that’s supposed to be purple. No, it’s changed color. Sure, it has.

CIERRA SULLIVAN: Yeah, I can see that.

IRA FLATOW: Absolutely. We’ll have you back. Cierra Sullivan, graduate student at Clemson University’s Department of Biological Sciences in Clemson, South Carolina, thank you for enlightening us today.

CIERRA SULLIVAN: Yeah. Thank you for having me. This is great.

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It has long been known that bumblebees are more suited to cold weather, with their fuzzy bodies and ability to generate heat while flying, which often allows them to be the first bees out in the spring. Exactly how vulnerable they are to heat waves and weather fluctuations still isn’t clear for most species, though this study suggests there’s a limit to their adaptability.

And it is indeed warming up. The last five years were the hottest ever recorded in the 139 years that the U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration has tracked global heat.

There are several mechanisms at play, says study co-author Jeremy Kerr. The insects can simply overheat, as lab experiments have shown, but there may also be indirect impacts on vegetation and flowers that could lead to the bees starving, he adds.


Will climate change affect flower population? - Biologie

As global greenhouse gases are projected to hit a new high for 2019, Petteri Taalas of the World Meteorological Organization recently declared, “Things are getting worse.” A 2019 poll found that only 24 percent of U.S. respondents believed climate change would have a great deal of impact on their lives 31 percent believed it would have a fair amount of impact.

Different regions of the country will be affected in different ways, some more than others. But there are certain impacts that will probably affect every American’s way of life. Here are 10 of them.

1. Damage to your home

Floods, the most common and deadly natural disasters in the U.S., will likely be exacerbated and intensified by sea level rise and extreme weather. Heavy precipitation is projected to increase throughout the century to potentially three times the historical average. A 2018 study found that over 40 million Americans are at risk of flooding from rivers, and over 8.6 million people live in areas that already experience coastal flooding from storm surges during hurricanes. FEMA estimated that even one inch of floodwater in an average-sized home could cost homeowners almost $27,000 in damages.

In September, Adam Sobel, founding director of Columbia University’s Initiative on Extreme Weather and Climate, testified before the House Science, Space and Technology Committee. He asserted that scientists have strong evidence that global warming will increase the frequency or intensity of heavy rain events, and coastal flooding due to hurricane storm surge is also worsening because of sea level rise and increased precipitation.

In addition, he said, the frequency and intensity of droughts and wildfires are on the rise. While no state is immune to wildfires, 13 states in the West are considered susceptible to the most severe wildfire damage, with California having the most acres burned in 2018. A national analysis found that 775,654 homes are at extreme risk of wildfire in these 13 states. But even if homes do not burn to the ground, they may suffer smoke and fire damage, as well as water damage and flooding from fire fighting efforts.

How to protect yourself

  • Apply sealants and coatings to prevent floodwaters from entering your house
  • Install a sump pump
  • Keep your gutters and drains clear
  • Where flooding occurs regularly, raise your home up on stilts or piles
  • Remove dry vegetation around the house
  • When replacing a roof, opt for tile or metal
  • Take all evacuation warnings seriously and have an emergency supply kit ready to go

2. More expensive home insurance

As insurance companies pay out huge amounts to homeowners whose houses have been damaged by climate change impacts, many are raising premiums to offset their costs. Home insurance rates increased more than 50 percent between 2005 and 2015.

In high-risk areas, premiums and deductibles may rise, coverage may be more limited, and insurance could ultimately become unaffordable or unavailable for some, especially in climate-vulnerable areas. For Connecticut homeowners, insurance rates have gone up 35 percent in the last 10 years for homeowners with property along the coast, rates have gone up by over 50 percent. In 2016, California insurance companies would not renew over 10,000 policies for homes in high-risk areas. (Recently, however, the state issued a one-year moratorium preventing insurers from dropping customers who live in areas at risk from wildfire.) Travelers Insurance Company now requires separate deductibles in areas where hurricanes and tornadoes are more common.

Moreover, standard homeowners’ insurance does not cover flooding, so homeowners must buy private insurance or sign up for the National Flood Insurance Program run by FEMA. Due to billions of dollars in payouts for Hurricanes Katrina, Harvey, Irma, Maria and Sandy, however, NFIP is $20.5 billion in debt. In October, FEMA announced that rates would rise 11.3 percent in April 2020, and will be further restructured in October 2021.

How to protect yourself

  • When choosing a home, factor in climate risks
  • Check FEMA flood maps (even though almost 60 percent are out of date)
  • Understand your insurance coverage and needs
  • Shop around for your insurance policy
  • Raise your deductible for lower monthly payments
  • Make your home more disaster-resistant

3. Outdoor work could become unbearable

With continued global warming, heat waves are expected to increase in frequency, duration and intensity. Jane Baldwin, a postdoctoral research scientist at Lamont-Doherty Earth Observatory, found that compound heat waves—heat waves that occur in sequence, one after the other—will also increase, making recovery from heat waves more difficult.

Agricultural workers in California Photo: Holgerhubbs

People who work outdoors, such as construction workers, miners, firefighters and agricultural workers, will be most affected by increasing temperatures. Florida, for example, has one of the highest rates of heat-related hospitalizations in the U.S. This summer during a heat wave, the majority of heat-related visits to emergency rooms in Virginia were made by people aged 29-40, 70 percent of whom were men. Indoor workers in warehouses and steel plants can also be affected by excessive heat.

One study suggested that outdoor workers should begin their shifts earlier in the day, but if global warming continues at the current pace, by 2100, they would have to start working four to six hours before dawn. Currently, there are no federal laws that protect workers from heat stress, but in July, a bill was introduced into the House of Representatives that would require the Occupational Safety and Health Administration to establish standards to protect those working in the heat.

How to protect yourself

  • Take frequent shade and water breaks
  • Use a damp rag to keep cool
  • Wear light-colored clothing and a hat
  • Know the symptoms of heat exhaustion and heat stroke

4. Higher electric bills and more blackouts

As temperatures rise, people will need to stay cool for health and comfort reasons. Climate Central analyzed 244 cities in the U.S. and determined that 93 percent experienced an increase in the number of days that required extra cooling to remain comfortable. As we rely more heavily on air conditioners and fans, electricity bills will get higher.

The increased demand for electricity, especially during peak periods, can also over-tax the electrical grid, triggering brownouts or blackouts. Extreme weather, such as hurricanes, heat waves or snowstorms, can cause power outages too.

Blackout in NYC after Hurricane Sandy
Photo: David Shankbone

Between the mid-1980s and 2012, there was a ten-fold increase in power outages, 80 percent of which were caused by weather.

As wildfires plague California, Pacific Gas & Electric has been preemptively shutting down power to avoid the possibility of sparking fires in the dry, windy conditions. Millions lost power during this year’s blackouts. Pre-emptive blackouts could become a common occurrence.

Brownouts or blackouts can also result if hydropower plants have less water to draw from in rivers and lakes, and if water becomes too warm to cool nuclear or coal power plants.

How to protect yourself

  • Find greener ways to stay cool
  • Install a programmable thermostat and set the temperature higher
  • Run your appliances at night
  • During a blackout, fill the bathtub so you have water to flush toilets keep freezers and refrigerators closed
  • If the power goes out, unplug appliances and electronics to avoid damage from electrical surges
  • Don’t run generators inside the garage or near open windows, to avoid carbon monoxide poisoning

5. Rising taxes

Municipalities are recognizing the need to make their communities more resilient in the face of climate change impacts. Although measures such as building seawalls or hardening infrastructure are hugely expensive, the National Climate Assessment determined that resiliency measures save money in the long run — for example, by reducing coastal property damage to about $800 billion from a projected $3.5 trillion. Paying for mitigation and adaptation measures, however, will likely have to be funded through higher property taxes or “resilience fees.”

Grand Rapids, Michigan had problems with flooding and aging stormwater infrastructure. In 2014, the residents rejected a 13.3 percent income tax cut in order to implement green infrastructure measures that absorb runoff and reduce flooding on streets.

Flooding in Norfolk, Virginia Photo: D. Loftis/VIMS.

In 2018, Norfolk, VA, which is surrounded by water and vulnerable to sea level rise, approved a .10 increase to the real estate tax rate, which will go towards citywide resiliency plans to address flooding. And in the wake of California’s recent wildfires, Marin County is proposing a .10 per square foot parcel tax on property owners across the county to fund wildfire prevention.

How to protect yourself

  • See if you qualify for a tax rebate or credit for renewable energy and/or energy efficiency
  • Check to see if your state gives tax exemptions for seniors, veterans, or the disabled

6. More allergies and other health risks

Warmer temperatures cause the pollen season to be longer and worsen air quality, both of which can result in more allergy and asthma attacks. Ground-level ozone, a major component of smog, which increases when temperatures warm, can also cause coughing, chest tightness or pain, decrease lung function and worsen asthma and other chronic lung diseases.

In addition, after floods or storms, damp buildings may foster mold growth, which has been linked to allergies and other lung diseases.

With rising temperatures, more people will suffer heat cramps, heat exhaustion, hyperthermia (high body temperature) and heat stroke as days that are unusually hot for the season hamper the body’s ability to regulate its temperature. Prolonged exposure to heat can exacerbate cardiovascular, respiratory and kidney diseases, diabetes, and increase the chance for strokes.

Older adults, pregnant women, and children are particularly vulnerable to excess heat. A 2018 paper, written by Madeline Thomson while she was a senior researcher at the Earth Institute’s International Research Institute for Climate and Society, called attention to the fact that children and infants are more vulnerable to dehydration and heat stress, as well as to respiratory disease, allergies and fever during heat waves and to the need for adults to protect them.

As the climate changes, disease-carrying mosquitoes are extending their range, bringing diseases such as malaria, dengue fever, chikungunya and West Nile virus farther north than they’ve ever been. In the summer of 2013, the Aedes aegypti mosquito, usually found in Texas and the southeastern U.S., suddenly appeared in California as far north as San Francisco — fortunately, none of the tested mosquitoes carried dengue or yellow fever. One study projects that Aedes aegypti could reach as far north as Chicago by 2050.

Heat waves, natural disasters, and the disruption in lives they cause can also aggravate mental health. During one recent California wildfire, suicidal and traumatized people flooded emergency rooms.

How to protect yourself

  • When pollen counts are high or air quality is bad, stay indoors
  • During a heat wave, limit outside activity during the hottest hours
  • Trinke genug
  • Use insect repellent
  • Understand how climate impacts can affect your children and take precautions for them

7. Food will be more expensive and variety may suffer

In the last 20 years, food prices have risen about 2.6 percent each year, and the USDA expects that food prices will continue to rise. While there are several reasons for higher food prices, climate change is a major factor. Extreme weather affects livestock and crops, and droughts can have impacts on the stability and price of food. New York apple farmers, for example, are facing warmer winters and extreme weather, which can wipe out harvests. They are trying to save their apples with new irrigation systems and wind machines that blow warm air during cold spells, but eventually these added costs will be reflected in the price of apples.

As temperatures warm and precipitation increases, more pathogens will thrive and affect plant health in addition, more food will spoil. And because food is a globally traded commodity today, climate events in one region can raise prices and cause shortages across the globe. For example, a drought in Brazil in 2013 and 2014 caused Arabica coffee prices to double.

Michael Puma, director of the Earth Institute’s Center for Climate Systems Research, studies global food security, especially how susceptible the global network of food trade is to natural (e.g., megadroughts, volcanic eruptions) and manmade (e.g., wars, trade restrictions) disturbances. He and his colleagues are building quantitative economic models to examine vulnerabilities in the food system under different scenarios they will use the tool to explore how altering certain policies might reduce the vulnerabilities of the food system to disruptions.

Three-quarters of our crops rely on insects for pollination and scientists believe 41 percent of insect species are threatened with extinction. While habitat loss is the major reason, climate change also plays a large part. If we lose pollinators, that could mean losing some of the crops and varieties they pollinate.

How to protect yourself

  • To save money, cook at home more often and avoid purchasing prepared foods
  • Don’t waste food
  • Buy in bulk
  • Eat less meat

8. Water quality could suffer

Intense storms and heavy precipitation can result in the contamination of water resources. In cities, runoff picks up pollutants from the streets, and can overflow sewage systems, allowing untreated sewage to enter drinking water supplies.

In rural areas, runoff transports animal waste, pesticides and chemical fertilizer, and can enter drinking or recreational waters. Polluted drinking water can cause diarrhea, Legionnaires’ disease, and cholera it can also cause eye, ear and skin infections. In some low-lying coastal areas, sea level rise could enable saltwater to enter groundwater drinking water supplies. And in areas suffering from drought, contaminants become more concentrated as water supplies decrease. In addition, algal blooms thrive in warm temperatures and can contaminate drinking water. In 2014, residents of Toledo, Ohio had to drink bottled water for three days because their water supply was polluted with cyanobacteria toxins.

The Earth Institute’s Columbia Water Center studies the state of fresh water availability in the face of climate change, and the water needs of food production, energy generation and ecosystems. It aims to provide “sustainable models of water management and development” to apply on local, regional and global levels.

How to protect yourself

  • Don’t use water you suspect is contaminated to wash dishes, brush teeth, wash or prepare food, make ice, wash hands or make baby formula
  • Keep bottled water on hand
  • Decrease your household water use, especially during droughts
  • Heed government precautions when drinking water is found to be contaminated and boil your water

9. Outdoor exercise and recreational sports will become more difficult

Reduced snowfall and early snowmelt in the spring will have an impact on skiing, snowmobiling and other winter sports. Less water in lakes and rivers could also affect boating and fishing during summer.

Hotter temperatures, especially in the South and Southwest, will make summer activities like running, biking, hiking and fishing less comfortable and potentially dangerous to your health.

How to protect yourself

  • Shorten your outdoor workout
  • Substitute indoor activities when temperatures are excessively hot
  • Plan outdoor exercise for early or late in the day
  • Choose shady routes if possible
  • Trinke genug
  • Wear loose, light-colored clothing
  • Keep salty or juicy snacks on hand
  • Know the signs of heat cramps, heat exhaustion and heatstroke

10. Disruptions in travel

As temperatures rise, it may get too hot for some planes to fly. In 2015, Radley Horton, associate research professor at Lamont-Doherty Earth Observatory, and then Ph.D. student Ethan Coffel published a study calculating how extreme heat could restrict the takeoff weight of airplanes. Hotter air is less dense, so planes get less lift under their wings and engines produce less power. Airlines may be forced to bump passengers or leave luggage behind to lighten their loads. This concern is one reason why long-distance flights from the Middle East leave at night the practice could become standard for the U.S. as well.

Flights can be disrupted due to flooding because many airports are located on low-lying land.

LaGuardia Airport after Hurricane Sandy Photo: peoples world

Superstorm Sandy in 2012 flooded LaGuardia Airport for three days. One runway in Northern Canada had to be repaved because the permafrost on which it was built began melting.

Once in the air, you may experience more turbulence. Stronger winds create more shear (a difference in wind speed over a short distance) in the atmosphere, which results in turbulence. And distant storms can create waves in the atmosphere that cause turbulence hundreds of miles away.

Recreational travel could be upended as climate change impacts many popular destinations. Sea level rise, storm surge and erosion are affecting Waikiki Beach in Hawaii, Miami Beach in Florida, and Copacabana in Rio de Janeiro. Along Florida’s southwest and Gulf coasts, toxic algae blooms have killed fish and turtles, sending the stench and toxins into the air, and making beaches unpleasant and unhealthy.

In the U.S., Montana’s Glacier National Park is losing its glaciers in 1910 it had more than 100, but now fewer than two dozen remain. The Everglades are experiencing salt water intrusion from sea level rise. World heritage sites, too, are being affected by global warming impacts: The Amazon rainforest is threatened by logging and fires, the Arctic is thawing, the snows of Kilamanjaro are melting, and the Great Barrier Reef’s corals are bleaching.

How to protect yourself

  • Change your travel destination
  • Purchase travel insurance
  • Check the weather of your travel destination
  • Fly during the morning to reduce chances of thunderstorms and turbulence
  • On the plane, keep your seat belt buckled as much as possible

As global temperatures continue to rise, climate change will affect our wallets, our health, our safety, and our lives. Many people are already feeling these impacts. And while there are ways to adapt on a personal level, some of these changes are going to become more severe and unavoidable over time. The best way to protect ourselves for the future is to support policies and measures that cut carbon emissions and enhance climate resilience.