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댓글 0건 조회 66회 작성일 24-12-08 17:37

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기후 변화로 인한 멸종

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편집자 요약

인간 활동이 지구 기후를 변화시키고 있다는 것이 분명하기 때문에 연구자들은 잠재적인 영향을 연구하고 감소와 멸종을 예측해 왔습니다. 전 세계적으로 그 결과를 이해하려면 많은 연구를 종합해야 합니다. 약 10년 전의 초기 노력을 이어가면서 Urban은 기온 상승으로 멸종이 늘어날 것으로 확신할 수 있으며, 가장 높은 배출 시나리오에서는 지구 종의 약 3분의 1이 멸종할 것으로 예상할 수 있으며, 특히 특정 취약 분류군이나 지역의 종의 멸종이 예상됩니다. —Sacha Vignieri

추상적인

기후 변화는 생물다양성에 돌이킬 수 없는 변화를 일으킬 것으로 예상되지만, 이러한 위험을 예측하는 것은 여전히 ​​불확실합니다. 저는 485건의 연구와 500만 건 이상의 예측을 종합하여 기후 변화 멸종에 대한 정량적 글로벌 평가를 내렸습니다. 이 메타 분석은 확실성이 높아짐에 따라 지구 온도가 1.5°C를 초과하면 멸종이 빠르게 가속화될 것이라고 시사합니다. 가장 높은 배출량 시나리오는 전 세계적으로 약 3분의 1의 종의 위협이 될 것입니다. 양서류, 산, 섬, 담수 생태계의 종, 남미, 호주, 뉴질랜드에 서식하는 종이 가장 큰 위협에 직면합니다. 예측에 따라 기후 변화는 1970년 이후 관찰된 글로벌 멸종의 증가하는 비율에 기여했습니다. 온실 가스를 제한하는 것 외에도 먼저 보호해야 할 종을 정확히 파악하는 것은 인간에 의한 기후 변화가 중단되고 역전될 때까지 생물다양성을 보존하는 데 중요합니다.

기후 변화는 전 세계의 종 풍부도, 분포 범위, 상호작용 및 생태계를 변화시키고 있습니다( 1 ~ 3 ). 일부 종은 분산을 통해 변화하는 기후를 추적하거나( 4 , 5 ) 가소성이나 적응을 통해 지속된다는 증거가 있지만( 6 , 7 ), 다른 종은 개체수 감소, 분포 범위 축소 및 멸종 가능성에 직면해 있습니다( 8 , 9 ). 이러한 생물다양성의 상실과 재배치는 생태계뿐만 아니라 인간에 대한 생물다양성의 많은 기여를 위협합니다( 10 ). 생물다양성을 보호하기 위한 효과적이고 효율적인 보존 노력을 가능하게 하려면 다양한 배출 시나리오에서 정확한 예측이 필요합니다. 이러한 예측을 통해 가장 큰 위험에 직면한 종, 생태계 및 지역을 식별할 수도 있습니다( 11 ).   

최근의 글로벌 생물다양성 평가에서는 백만 종 이상의 멸종 위험을 예측하지만 기후 변화로 인한 구체적인 기여도는 여전히 불확실합니다( 2 ). 기후 변화에 초점을 맞춘 이전 연구에서는 다양한 접근 방식, 지역, 분류군 및 가정에 따라 다양한 멸종 위험이 있음을 시사합니다( 8 ,  9 ,  12 ,  13 ). 글로벌 평가에서는 기후 변화로 인한 멸종률이 증가하고 있지만 불확실하다고 보고하지만 분류학적 및 지리적 다양성을 더 잘 나타내는 최근의 보다 정교한 모델링 노력은 생략합니다( 3 ,  12 ).

저는 기후 변화로 인해 예상되는 전 세계적 멸종 위험에 대한 포괄적인 평가를 수행했습니다. 멸종 위험은 완화 조치 없이 미래에 종이 멸종될 확률적 추정치로 정의됩니다. 저는 기후 과학 용어를 채택하고 특정 배출 시나리오에 대해 생성된 예측을 지칭하기 위해 "예측"을 사용했습니다. 이 새로운 분석은 485개의 심사평가를 거친 다종 연구에서 나온 550만 개 이상의 개별 예측을 통합하고, 대부분의 알려진 종을 다루며, 30년 동안 1,425명의 과학자의 연구를 포함합니다(보충 텍스트 및 표 S1~S3). 현재 추정치는 과거 평가에서 얻은 연구 수를 세 배로 늘릴 뿐만 아니라 종의 민감성과 기후 변화에 대한 적응성을 통합하는 새롭고 정교한 모델링 접근 방식에 의존합니다( 11 ). 새로운 연구는 또한 아시아와 아프리카를 포함하여 분석이 부족한 지리적 지역을 더 잘 나타냅니다( 8 ). 이 공식 메타 분석은 역분산(예측되는 종의 수)으로 연구에 가중치를 두고, 분류학적 및 지리적 편향을 해결하고, 멸종 위험과 서식지 손실 간의 관계를 통합합니다. 최신 배출 시나리오를 바탕으로 예측을 개발합니다. 지리, 생태계, 분류학, 종 특성, 모델링 접근 방식 및 가정에서 증가된 위험에 대한 상대적 기여도를 평가합니다. 또한 기후 변화에 기인한 관찰된 멸종을 종합합니다.

지구 기후 변화로 인한 멸종

전 세계 기후 변화로 인해 7.6%의 종이 멸종 위기에 처할 것으로 예상되며[95% 신뢰 구간(CI 95 ): 6.6, 8.7%], 모든 배출 시나리오와 모델링 가정에 걸쳐 평균화되었습니다. 이 CI는 2015년 전 세계 평가의 중간값인 7.9%를 포함합니다( 8 ). 멸종 위험의 온도 변화에 대한 민감도는 시간이 지남에 따라 크게 변하지 않았습니다(그림 S13). 바뀐 점은 불확실성이 최대 50%까지 감소했다는 것입니다. 특히 고온에서의 예측의 경우 그렇습니다( 그림 1A  및 그림 S14).

그림 1. 기후 변화로 인해 예측되는 비례적 멸종 위험은 예상되는 지구 온도 상승(°C)에 비례함.

( A  및  B ) 95% CI(음영 영역)를 갖는 중간 예측 멸종 위험 추세는 2100년의 산업화 이전(1850~1900년) 온도(A)와 다양한 배출 및 SSP에서 시간 경과에 따른(B) 온도에 대해 묘사됩니다. 개별 데이터 포인트의 크기는 예측 종의 로그 수에 비례합니다. 확장된 버전은 그림 S12에서 볼 수 있습니다.

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전 지구적 멸종 결과는 전 지구적 배출 시나리오에 크게 좌우됩니다( 그림 1, A 및 B ). 현재 전 지구적 온도가 산업화 이전 평균보다 약 1.3°C 높으면 1.6%(CI 95 : 1.2, 1.9%)의 종이 멸종될 것으로 예상됩니다( 그림 1A ). 멸종 위험은 2015년 파리 협정에서 옹호하고 공유 사회경제적 경로(SSP) 1-1.9에 의해 구현된 1.5°C 한계점에서 1.8%( CI 95 : 1.5, 2.3%)로 증가할 것으로 예상됩니다. 이 한계점을 넘어서면 멸종 위험은 2.0°C(SSP 1-2.6)에서 2.7%(CI 95 : 2.2, 3.3%)로 증가합니다. 현재 국제적 배출 감축 약속( 14 )으로 인해 전 지구적 온도가 2.7°C까지 상승하여 20종 중 1종이 위협을 받을 것입니다. 이 온도를 넘어서면 멸종 위험은 4.3°C(SSP 3-7.0)에서 14.9%(CI 95 : 11.6, 18.8%), 5.4°C(SSP 5-8.5)에서는 29.7%(CI 95 : 23.0, 37.1%) 로 빠르게 가속화 됩니다.

지역 및 분류학적 다양성에 대한 수정된 추정치는 수정되지 않은 추정치와 크게 다르지 않았습니다. 가장 다양한 지역과 분류학적 그룹에 대한 예측이 글로벌 평균과 유사했기 때문입니다(그림 S9~S11). 결과는 출판 편향, 기간 및 대체 통계 모델, 변환, 사전 및 분포에 대해 견고했습니다(보충 텍스트).

멸종 위험에 대한 설명

저는 멸종 위험 추정치에 영향을 미칠 것으로 예상되는 6가지 요인 세트를 별도로 평가했습니다. 멸종 위험 예측에서 가장 큰 분산을 설명하는 요인은 지리(14.5%), 생태계 유형(12.9%), 모델링 접근 방식(11.6%), 위협 수준(11.2%)이었습니다( 그림 2  ,  3  및 표 S7). 이러한 요인과 연구 간 분산을 고려한 모델은 전체 변동의 78% 이상을 설명했습니다.

그림 2. 지역별 예상 멸종 위험.

색상은 범례의 중간 멸종 위험에 비례하며, 95% CI는 각각의 색상으로 표시됩니다. 중간값은 흰색 또는 파란색으로 표시되고, 95% CI가 각각 글로벌 중간값 7.6% 위 또는 아래에 있을 때는 위쪽 또는 아래쪽을 향한 삼각형이 표시됩니다. 각 추정치에는 연구 수( N )와 모델 변형( n  = 다양한 가정에 기반한 연구 내 반복)이 포함됩니다. 데이터가 부족한 지역은 회색으로 표시됩니다.

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그림 3. 멸종 위험 변화에 기여하는 요인들.

각 기호는 중앙값 추정치를 나타내며 오차 막대는 95% CI를 나타냅니다. 색상이 있는 기호는 중앙값 멸종 위험(7.6%)과 겹치지 않는 CI가 있는 요인을 나타내며 이는 수직선으로 표시됩니다. 연구 수( N ), 모델 변형( n ), 각 요인 세트에 의해 설명된 분산[베이지안 결정 계수( R2 ) ]은 각 추정치의 오른쪽에 표시됩니다.

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지리학

멸종 위험은 대륙과 주요 위도대에 따라 달랐습니다.호주/뉴질랜드와 남미는 각각 15.7%와 12.8%로 가장 높은 위험을 보인 반면, 아시아는 위험이 낮았습니다(5.5%)(그림 S15).위도대에 따라 북온대와 북극 위도에서 멸종 위험이 낮을 것으로 예상되었습니다(각각 6.4%와 3.8%)(그림 S16).대륙과 위도대를 결합한 보다 세부적인 지역 분석은 가장 잘 뒷받침되는 지리적 모델을 생성했습니다( 그림 2  및 그림 S17).이 지역 모델은 남미, 호주, 뉴질랜드에 대한 더 높은 위협과 북극 유럽에 대한 더 낮은 위협을 강화했으며 북아프리카에 대한 더 높은 멸종 위험(17.4%; CI 95 : 9.0, 31.1%)도 나타냈습니다. 해양에 대해서는 6.1%(CI 95 :3.4, 10.7%) 의 중간 멸종 위험이 예측되었습니다.

결과는 많은 육상 종이 바다에 닿기 전까지만 해도 기후 변화를 추적할 수 있는 호주와 뉴질랜드의 멸종 위험을 강조합니다( 15 ,  16 ). 남미의 높은 멸종 위험은 작은 분포 범위와 특화된 틈새 시장을 가진 종이 서식하는 초다양성 생물다양성 핫스팟에서 예상되는 손실을 반영하는 것 같습니다. 이 핫스팟은 유사 기후에 직면하지 않으며 서식지 손실로 이미 감소하고 있습니다( 17 ,  18 ). 이전에 아프리카와 아시아의 위험을 특성화한 연구는 거의 없었지만 새로운 연구에서는 위험이 더 높은 북아프리카를 제외하고 이 대륙의 위험이 중간 수준임을 나타냅니다. 연구 중 44%는 전반적으로 중간 수준의 위험과 낮은 북극 위험(3~5%)이 특징인 북미와 유럽에서 수행되었습니다. 북극의 고위도 종은 일반적으로 더 큰 분포 범위[라포포트의 규칙( 19 )]가 특징이며 분포 범위가 더 넓은 종은 종종 교란에 더 탄력적입니다( 20 ). 또한, 북방 종은 점차 더 따뜻한 적응 종에게 적합해지고 있는 광활한 북부 땅에 식민지화하고 기후 변화를 추적할 수 있지만, 이는 최북단 종 또는 북극 해빙 감소에 의존하는 종을 보호하지 못합니다. 반면, 남반구에서는 대부분의 육지가 고위도에서 좁아져 지상 기하학의 인공물이 반구 간에 다른 멸종률을 생성할 수 있음을 시사합니다. 많은 종은 여전히 ​​전반적인 평균 위험이 낮은 지역에서 큰 위협을 받고 있으며, 따라서 지역 평균이 이러한 지역과 종에 대한 관심을 배제해서는 안 됩니다.

분류학

이전 평가에서 멸종 위험은 분류군 간에 차이가 없었는데, 이는 대부분 모델이 분류군 반응을 차별화하는 분류군 특정 특성을 무시했기 때문일 가능성이 높습니다( 

관련링크

• https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp4461
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