Ett värmande globalt klimat kan orsaka plötsliga, potentiellt katastrofala förluster av biologisk mångfald i regioner över hela världen under 2000 -talet, hittar en ny UCL-ledd studie.

Resultaten, publicerad idag i Natur , förutsäga när och var det kan bli allvarliga ekologiska störningar under de kommande decennierna, och föreslår att de första vågorna redan kan hända.

Studiens huvudförfattare, Dr Alex Pigot (UCL Center for Biodiversity &Environment Research):"Vi fann att riskerna för klimatförändringar för biologisk mångfald inte ökar gradvis. I stället när klimatet värmer, inom ett visst område kommer de flesta arter att klara sig ett tag, innan man passerar en temperaturgräns, när en stor del av arten plötsligt kommer att möta förhållanden som de aldrig tidigare har upplevt. "

"Det är inte en hal sluttning, men en serie klippkanter, träffar olika områden vid olika tidpunkter. "

Dr Pigot och kollegor från USA och Sydafrika försökte förutsäga hot mot biologisk mångfald under 2000 -talet, snarare än en ettårig ögonblicksbild. De använde klimatmodelldata från 1850 till 2005, och korsrefererade det med det geografiska intervallet 30, 652 fågelarter, däggdjur, reptiler, amfibier, fisk, och andra djur och växter. Uppgifterna var tillgängliga för områden över hela världen, uppdelad i 100 med 100 km kvadratiska rutnätceller.

De använde klimatmodellprognoser för varje år upp till 2100 för att förutsäga när arter i varje rutnätcell kommer att börja uppleva temperaturer som är konsekvent högre än organismen tidigare har upplevt över sitt geografiska intervall, under minst fem år.

Studiens första författare, Dr Christopher Trisos (African Climate and Development Initiative, University of Cape Town, och National Socio-Environment Synthesis Center — SESYNC, Maryland, USA), sade:"De historiska temperaturmodellerna, kombinerat med artintervall, visade oss olika förhållanden som varje organism kan överleva under, så vitt vi vet."

"När temperaturen i ett visst område stiger till nivåer som arten aldrig har upplevt, vi förväntar oss att det kommer att bli utrotningar, men inte nödvändigtvis - vi har helt enkelt inga bevis för att dessa arter kan fortsätta efter denna punkt, " han sa.

Forskarna fann att i de flesta ekologiska samhällen över hela världen, en stor andel av organismerna kommer att befinna sig utanför sin nisch (komfortzon) inom samma decennium. I alla samhällen, i genomsnitt 73% av de arter som står inför oöverträffade temperaturer före 2100 kommer att överskrida denna tröskel samtidigt.

Forskarna förutspår att om globala temperaturer stiger med 4 ° C år 2100, under ett "höga utsläpp" -scenario som forskarna säger är troligt, minst 15% av samhällen över hela världen, och möjligen många fler, kommer att genomgå en plötslig exponeringshändelse där mer än var femte av deras beståndsdelar överskrider tröskeln utöver sin nischgräns inom samma årtionde. En sådan händelse kan orsaka irreversibel skada på ekosystemets funktion.

Om uppvärmningen hålls till 2 ° C eller lägre, potentiellt färre än 2% av samhällen kommer att möta sådana exponeringshändelser, även om forskarna varnar för att inom dessa 2% inkluderar några av de mest biologiska mångfalden på planeten, som korallrev.

Forskarna förutspår att sådana oöverträffade temperaturregimer kommer att börja före 2030 i tropiska hav, och senaste händelser som massblekning av koraller på Great Barrier Reef tyder på att detta redan händer. Högre breddgrader och tropiska skogar förväntas vara i fara år 2050.

Dr Pigot sa:"Våra resultat belyser det brådskande behovet av begränsning av klimatförändringar, genom att omedelbart och drastiskt minska utsläppen, vilket kan hjälpa till att rädda tusentals arter från utrotning. Att hålla den globala uppvärmningen under 2 ° C plattar effektivt ut kurvan för hur denna risk för biologisk mångfald kommer att ackumuleras under århundradet, ge mer tid för arter och ekosystem att anpassa sig till det förändrade klimatet - oavsett om det är genom att hitta nya livsmiljöer, ändra sitt beteende, eller med hjälp av människoledda bevarandeinsatser. "

Medförfattare Dr Cory Merow (University of Connecticut) sa:"Vi hoppas att våra resultat kan fungera som ett system för tidig varning, förutsäga vilka områden som är mest utsatta och när, som kan hjälpa till att inrikta bevarandeinsatser och förbättra framtida modellprognoser. Det kan vara värdefullt att utveckla ett tioårigt övervakningsprogram-ungefär som klimatforskare gör, men för biologisk mångfald - som kan uppdateras regelbundet baserat på vad som faktiskt händer. "