Mortality in an alpine ungulate increases nonlinearly with snow depth.
Diese 45-jährige Studie über Dickhornschafe zeigt, dass die Überlebensrate adulter Tiere zwar typischerweise gegenüber Umweltschwankungen gepuffert ist, jedoch einen kritischen nichtlinearen Schwellenwert aufweist, bei dem extreme Schneehöhen die Populationsviabilität massiv gefährden – ein Risiko, das sich durch den Klimawandel, der die Häufigkeit solcher Extrembedingungen erhöht, intensiviert hat.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung eines Preprints, das nicht peer-reviewed wurde. Dies ist kein medizinischer Rat. Treffen Sie keine Gesundheitsentscheidungen auf Grundlage dieses Inhalts. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
In den hohen, windgepeitschten Bergen der Welt ist der Winter nicht bloß eine Jahreszeit der Kälte; er ist eine physische Barriere, die die eigentliche Möglichkeit des Lebens neu gestaltet. Für Tiere, die lange leben, wie etwa das Dickhornschaf, hat die Natur oft eine Strategie der Resilienz begünstigt. Die vorherrschende Idee in der Ökologie besagt seit langem, dass während junge Tiere und sehr alte Individuen unter harten Wintern leiden mögen, die gesunden Erwachsenen in der Mitte ihres Lebens dazu gebaut sind, fast allem standzuhalten. Dieses Konzept, bekannt als demografische Pufferung, legt nahe, dass primäre Erwachsene als Schutzschild für die Population fungieren, indem sie hohe Überlebensraten aufrechterhalten, selbst wenn das Wetter extrem wird, um sicherzustellen, dass die Gruppe ein weiteres Jahr überlebt, um sich fortzupflanzen. Dieses Konzept beruht jedoch auf der Annahme, dass der Umweltstress eine Grenze hat und dass Tiere einfach das ertragen können, was die Natur ihnen entgegenwirft. Die Frage bleibt: Was passiert, wenn der Winter so extrem wird, dass selbst die stärksten Erwachsenen nicht mehr in der Lage sind, die Linie zu halten?
Forscher gingen dazu über, diese Grenze anhand eines seltenen, fünfundvierzigjährigen Datensatzes von Dickhornschafen auf dem Ram Mountain in den kanadischen Rocky Mountains zu testen. Diese isolierte Population wurde seit 1971 genau beobachtet, wobei Wissenschaftler die Tiere jährlich fingen und wogen, um deren Gesundheit und Überleben zu verfolgen. Um die Winterbedingungen zu verstehen, denen diese Schafe ausgesetzt waren, betrachtete das Team nicht einfach nur einfache Wetterberichte. Stattdessen verwendeten sie ein hochentwickeltes Computermodell, um die Geschichte der Schneedecke zu rekonstruieren und exakt zu berechnen, wie tief der Schnee war, wie lange er blieb und wie schwer er wurde. Sie kombinierten diese detaillierten Schneedaten mit den jahrzehntelangen Aufzeichnungen der Tiere, um zu sehen, wie der Schnee die Schafe tatsächlich beeinflusste, wobei sie nicht nur auf durchschnittliche Winterbedingungen acht gaben, sondern auf die spezifischen Momente, in denen der Schnee zu tief zum Überqueren wurde.
Die Studie ergab, dass die alte Regel der Resilienz der Erwachsenen zusammenbricht, jedoch nur, wenn der Schnee gefährlich tief wird. Für die jungen Lämmer und die ältesten Schafe sinkt das Überleben naturgemäß, wenn der Schnee tiefer wird, was zu erwarten ist. Aber für die gesunden Erwachsenen ist die Geschichte eine andere. Unter normalen Winterbedingungen sind diese Erwachsenen in der Tat widerstandsfähig; ihre Überlebensraten bleiben hoch, unabhängig davon, wie viel Schnee fällt. Die Forscher fanden jedoch eine scharfe, unsichtbare Linie im Schnee. Bei den weiblichen Schafen beginnt die Überlebensrate zu sinken, sobald die Schneetiefe 90 Zentimeter überschreitet. Bei den Männchen liegt der Bruchpunkt etwas höher, bei 100 Zentimetern. Unter diesen Tiefen sind die Erwachsenen in Ordnung. Oberhalb dieser Werte wird der Schnee zu einer mechanischen Falle, die es zu schwer macht, sich zu bewegen oder Nahrung zu finden, wodurch die Überlebensraten drastisch sinken. Es handelt sich nicht um einen graduellen Rückgang, sondern um einen plötzlichen Zusammenbruch, sobald der Schnee die physische Bewältigungsfähigkeit der Tiere übersteigt.
Dieser Schwelleneffekt wird zu einem wachsenden Problem, weil sich die Winter verändern. Über die fünfundvierzig Jahre der Studie hat die Häufigkeit dieser Tiefschneeveralmente dramatisch zugenommen. In den frühen Jahren der Aufzeichnungen war es selten, auch nur einen einzigen Tag zu haben, an dem der Schnee tiefer als 90 Zentimeter war. Bis zum Ende der Studie war die Wahrscheinlichkeit, in einem gegebenen Jahr ein solches Tiefschneeeignis zu erleben, von lediglich 8 Prozent auf 87 Prozent gestiegen. Der Schnee wird nicht nur im Durchschnitt tiefer; er verbringt mehr Tage auf einem Niveau, das für die Schafe tödlich ist. Infolgedessen sieht die Population einen stetigen, langfristigen Rückgang des Überlebens in allen Gruppen. Das Überleben der Lämmer ist signifikant gesunken, und selbst das Überleben der erwachsenen Weibchen, die die kritischste Gruppe für das Wachstum der Population darstellen, ist über die Jahrzehnte um einen messbaren Betrag gefallen.
Die Forscher untersuchten auch, wie der Schnee die Schafe indirekt beeinflusst. Tiefer Schnee zwingt die Tiere dazu, mehr Energie allein für die Bewegung und das Graben nach Nahrung aufzuwenden, was sie bis zum folgenden Herbst in einen schlechteren Zustand versetzt. Dieser schlechte Zustand führt dann dazu, dass sie im nächsten Winter mit größerer Wahrscheinlichkeit sterben. Während dieser „Carry-over“-Effekt real ist, fand die Studie heraus, dass die direkte physische Barriere des tiefen Schnees oft der unmittelbarere Killer ist, insbesondere für die ältesten Schafe. Die Ergebnisse stellen die tröstliche Vorstellung infrage, dass erwachsene Tiere sich gegen jegliches Ausmaß von Umweltveränderungen einfach puffern können. Stattdessen zeigen die Daten, dass ihre Resilienz nicht linear ist; sie funktioniert gut, bis eine spezifische, kritische Schwelle überschritten wird, an dem Punkt, an dem das System versagt. Während sich die Klimamuster verschieben und Tiefschneeveralmente zur Norm statt zur Ausnahme werden, verschwindet das Sicherheitsnetz, das das Überleben der Erwachsenen einst für diese Gebirgspopulationen bot, und lässt die Spezies weit verwundbarer zurück, als zuvor angenommen.
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