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气候变化导致的物种灭绝风险
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有几种可能的途径会助长气候变化导致的物种灭绝风险（英语：extinction risk from climate change）。原因是每种植物和动物物种都已演化而存在于特定的生态栖位之内，[2]气候变化代表的是气温和一般天气模式于长期中的变动，[3][4]会把气候条件推往各物种所适应的生态栖位之外，而最终导致其灭绝。[5]通常物种面对持续变化，可经由微演化就地适应，或是迁移到另一条件合适的栖息地。但全球最近气候变化的速度为前所未有，即使在未来变暖的“中等”情景下，到本世纪末能让当前外温动物（包括两栖动物、爬行动物和所有无脊椎动物）在移动50公里的距离即可找到合适栖息的地点仅剩下5%。[6]
气候变化还会增加极端天气事件的频率和强度，[7]而有机会直接消灭区域内的物种种群。[8]那些居住于沿海和低洼岛屿栖息地的物种也会因海平面上升而灭绝（栖息于澳大利亚荆棘礁（Bramble Cay）的珊瑚裸尾鼠即遭逢这种下场）。[9]此外，气候变化与影响野生动物的某些疾病的流行和大型蔓延有关，例如蛙壶菌（一种真菌）就被认为是全球两栖动物种群减少的主要驱动因素之一。[10]
气候变化并非导致全新世灭绝事件的主因，迄今为止几乎所有不可逆转的生物多样性丧失均由其他人为压力所造成，例如栖息地破坏或是引入入侵物种的结果。 [12][13][14]但气候变化影响在未来肯定会变得更为普遍。截至2021年，IUCN红色名录所包含的物种中有19%已受到气候变化的影响。[15]在联合国IPCC第六次评估报告分析过的4,000个物种中，已有有一半为应对气候变化而将其栖息地转移到纬度更高，或是海拔更高地区。根据 IUCN的说法，一旦某个物种失去其活动范围的一半以上，就会被归类为“濒危”，这相当于其在未来10-100年内有>20%的灭绝可能性。如果这类物种失去80%或更多的活动范围，则被视为“极度濒危”，且在未来10-100年内灭绝的可能性非常高（超过50%）。[16]
第六次评估报告预计未来全球气温较工业化前水平升高1.5°C（2.7°F）时，物种中有9%-14%将面临”甚高（very high）”的灭绝风险，而更高的升温表示更大的风险，升温3°C (5.4°F) 时，有12%-29%将面临甚高的风险，升温5°C (9.0°F) 时，则增至15%-48%。特别是在3.2°C (5.8°F) 的升温情景下，15%的无脊椎动物（包括12%的授粉媒介物种）、11%的两栖动物和10%的被子植物（开花植物）将面临“ 甚高”的灭绝风险，而约49%的昆虫、44%的植物和26%的脊椎动物将面临灭绝的“ 高（high）”风险。相较之下，根据《巴黎协定》将气温升高控制在较为温和的2°C (3.6°F) 目标，面临甚高灭绝风险的无脊椎动物、两栖动物和开花植物的比例可减少到3%以下。而雄心勃勃的把升温控制在1.5°C (2.7°F) 的目标将灭绝风险高的昆虫、植物和脊椎动物的比例大幅削减至各为6%、4%和8%，而较不雄心勃勃的目标则会提高昆虫的风险成为三倍（升至18%）。植物和脊椎动物的风险均加倍（升至各为8％和16％）。[16]
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成因
气候变化已对海洋和陆地生态区（包括冻原、红树林、珊瑚礁和洞穴）产生不利影响，。[17][18]因此在过去几十年来的全球气温升高已将一些物种驱离其原有的栖息地。[19]
当IPCC第四次评估报告于2007年发布时，专家的结论是在过去三十年中，人类引起的变暖已对许多物理和生物系统产生明显的影响，[20]并且全球各地的温度趋势已影响到当地的物种以及生态系统。[21][22]到第六次评估报告发布时，发现具有长期记录的所有物种中，其中一半已将其活动范围往极地（和/或高海拔山区）迁移，而三分之二的物种已将其春季活动的时间提前。[16]
面临风险的物种中有许多是位于北极和南极的动物群，例如北极熊[23]和皇帝企鹅。[24]位于北极哈德逊湾水域的无冰的时间比三十年前多出三周，这对习惯于在海冰上捕猎的北极熊产生影响。[25]已适应寒冷天气条件的鸟类，如海东清和捕食旅鼠的雪鸮会受到负面影响。[26][27]气候变化正在导致白靴兔等北极动物的雪地伪装与周遭日渐无雪的景观无法匹配。[28]
许多淡水和咸水植物和动物物种都依赖冰河融化供水，来维持它们已适应的冷水栖息地。某些淡水鱼须在冰水或冷水中才能生存和繁殖，鲑鱼和割喉鳟尤为如此。冰河径流减少会导致溪河流量不足，无法让这些物种繁衍生息。海洋磷虾是关键物种，适于冰水中生存，是蓝鲸等水生哺乳动物的主要食物来源。[29]海洋无脊椎动物会在已适应的温度下达到生长高峰，而在高纬度和高海拔地区生存的变温动物通常生长得更快（以应对较短的生长季节）。[30]这类动物会增加觅食，但较高的温度会导致代谢加快，结果是体型变小，被捕食的风险会随之增加。对发育期间的鳟鱼而言，即使温度略有上升也会损害其生长效率和存活率。[31]
根据大多数气候变化模型，生活在美国大部分淡水溪流冷水中的鱼类种群数量可能会减少，幅度高达50%。[32]水温升高导致代谢需求增加，再加上食物来源减少，是造成其数量下降的主要原因。[32]此外，许多鱼类（例如鲑鱼）会利用溪流的季节性水位进行繁殖，通常在水流高时产卵，并在孵化后迁移进入海洋。[32]由于气候变化，预计降雪量将减少，径流随之减少，溪流流量因而也减少，而影响鲑鱼的繁殖。[32]此外，海平面上升将开始淹没沿海河流系统，将它们从淡水栖息地转变为咸水环境，本地物种可能会因而消失。在美国阿拉斯加州东南部，海平面每年上升3.96厘米，导致沉积物再沉降在各河道，并将咸水带入内陆。 [32]海平面上升不仅会让海水污染溪流，也污染溪流所连接红钩吻鲑等物种居住的水库。虽然这种鲑鱼可在咸水和淡水中生存，因为产卵过程中需要淡水，受海水影响后让它们无法在春季繁殖。 [32]此情况会对阿拉斯加州原本丰富的鲑鱼种群造成严重影响。
此外，气候变化可能经由行为和物候的变化或气候生态栖位的不匹配，把相互作用物种之间的生态伙伴关系破坏。[33]物种间关联受到破坏是受气候驱动的每个物种朝相反方向移动的后果。[34][35]因此气候变化有导致另一次灭绝的可能，这种灭绝更为悄无声息，而且大多数受到忽视：物种相互作用的灭绝。由于物种之间关联的空间脱钩，生物相互作用产生的生态系统服务也面临气候生态栖位不匹配的风险。[33]在更剧烈的气候变化下，整个生态系统的破坏会更早发生：在高排放RCP8.5情景下，热带海洋的生态系统将在2030年之前就遭到突然的破坏，对热带森林和极地环境的破坏将随之在在2050年发生。 如果升温最终达到4°C (7.2°F)，在15%的生态组合中有超过20%的物种将突然受到破坏。相较之下，如果升温控制在2°C (3.6°F) 以下，这种情况的发生率会低于2%。[36]
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除珊瑚裸尾鼠事件之外，少有记录将物种灭绝归咎为由气候变化所引起，因此气候变化并非全新世灭绝事件的主要驱动因素。例如IUCN认为在864个物种灭绝中，只有20个可能全部或部分是气候变化所造成，而将物种灭绝与气候变化联系起来的证据通常被认为是薄弱，或不够充分。 [13]这些物种的灭绝如下表所示。
但有足够的证据显示物种所存在的温暖区域边缘，由于数量缩减而导致局部地区灭绝。 [13]记录中有数百种动物物种已改变其活动范围（通常为往极地方向和海拔较高的区域迁移），成为气候变暖而导致的生物迁徙。[13]温暖区域边缘（通常为低纬度、低海拔地区）种群通常是寻找与气候相关灭绝原因的最合理对象，因为此类物种往往已经达到其气候耐受性的极限。[13]这种温暖区域边缘物种数量缩减模式显示许多局部地区灭绝已因气候变化而发生。 [13]此外，于澳大利亚有项对过去74年所发表的519项观察性研究报告所做的审查，发现因极端天气事件让动物物种丰度减少达到25%以上的案例超过100个，其中包含有31件局部地区灭绝案例。其中60%的研究对生态系统进行长达一年以上的跟踪，而有38%的案例是这类种群数量并未恢复到干扰前的水平。[8]
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灭绝风险估计
《自然》杂志于2004年发表首篇估计气候变化对广义物种灭绝风险影响的重大尝试。研究显示世界各地1,103种特有或近似特有的已知动植物物种中，有15%至37%将于2050年“注定灭绝”，因为那时它们的栖息地将无法支持其生存。[38]然而当时对于此类物种透过分布或以其他方式适应气候变化的能力以及其持续存在所需最小面积的了解有限，而让科学界认为这种估计的可靠性受到限制。[39][40][41][42][43]另一篇于2004年发表的回应论文认为，对这些因素加上不同但仍然合理的假设会导致这1,103个物种中发生少至5.6%，或是多至78.6%的灭绝，[44]但最初的论文撰写者对此提出反驳。[45]
于2005年至2011年期间，有关气候变化对各种物种灭绝风险的影响分析所发表的研究报告共有74篇。于2011年有项对这些研究的审查，预计物种到2100年平均将消失11.2%。但根据观察到的外推预测平均数为14.7%，而基于电脑模型的估计则为6.7% 。此外，当使用IUCN标准做模型预测，有7.6%的物种会受到威胁，而根据外推预测，有31.7%的物种会受到威胁。[46]次年，发现模型与观测结果之间的不匹配，主要归因于模型未能将物种迁移的不同速率，以及物种之间新兴的竞争列入考虑，而导致它们把灭绝风险低估。[47]
英国东英吉利亚大学团队于2018年所做的一项研究，分析气温在升高2°C（3.6°F）和4.5°C（8.1°F）的情景下对世界35个生物多样性热点地区中80,000种动植物物种的影响。研究发现这些地区的物种分别可能会丧失25%和50%：它们可能可以，或是无法在以外的地区生存。仅马达加斯加一地在升温4.5°C (8.1°F) 情景下就会丧失60%的物种，而南非西开普省的弗因博斯将会失去三分之一的物种。 [37][48]
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2019年，联合国生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台（IPBES）发布《生物多样性与生态系统服务全球评估报告》摘要。报告估计全球动植物种类有800万种，其中昆虫种类550万种。研究发现由于五种主要压力源，有一百万个物种（包括40%的两栖动物、近三分之一的造礁珊瑚、超过三分之一的海洋哺乳动物和10%的昆虫）将面临灭绝的威胁。土地利用变化和海洋利用变化被认为是最重要的压力源，其次是生物的直接利用（即过度捕捞）所导致。气候变化的影响排名第三，其后是污染和入侵物种。该报告的结论是即使没有前述四个因素，全球升温比工业化前水平高出2°C (3.6°F) 也会有把地球上估计5%的物种灭绝的可能，而如果升温达到4.3°C (7.7°F)，地球上有16%的物种会面临灭绝的威胁。最后，即使升温水平较低，仅为1.5–2°C (2.7–3.6°F)，也会“极大”地将世界上大多数物种的地理分布范围缩减，而让它们较在其他情况下更加脆弱。[12]
一篇于2020年发表的论文，针对世界各地的538种植物和动物物种以及它们对气温上升的反应作研究。研究人员估计在“温和”气候变化情景（RCP4.5）下，所有物种在2070年可能有16%会灭绝，但会较在RCP8.5（排放量持续增加的情景）下少三分之一。[49][50]这一发现后来被IPCC第六次评估报告引用。[51]
于2021年8月发表的一篇论文认为发生于显生宙的“第五大”巨大规模灭绝与约5.2°C (9.4°F) 的全球变暖有关，并估计今日较工业化前升温的水平也会导致同样规模的大规模灭绝（约75%的海洋动物遭到消灭）。[1]次年，日本东北大学地球科学名誉教授海保邦夫（Kunio Kaiho）对此提出质疑。根据他对沉积岩的重新分析，他估计超过60%的海洋物种和超过35%的海洋属的丧失与 >7°C (13°F) 的全球降温和7-9°C ( 13–16°F) 的全球变暖有关。而对于陆地四足类来说，在全球变冷或变暖约7°C (13°F) 的情况下也会发生同样的丧失。[52]
海保邦夫之后在他发表的论文中认为到2100年，最有可能发生的气候变化情景是气温将升高3°C (5.4°F)，到2500年气温将升高3.8°C (6.8°F) （依代表性浓度路径 RCP4.5与6.0两者平均计算），将导致8%的海洋物种灭绝、16-20%的陆地动物物种灭绝以及平均12-14%的动物物种灭绝。论文将其定义为一次小型的大规模灭绝，与瓜达洛普世末期（古生代）和侏罗纪-白垩纪交界（古近季）的事件相当。论文还警告说升温需控制在在2.5°C (4.5°F) 以下，以防止超过10%的动物物种灭绝。论文最后估计一场小型核战争（定义为印度和巴基斯坦之间的核战争或同等规模的事件）会导致10-20%的物种灭绝，而一场重大核战争（定义为美国和俄罗斯之间的交火）将导致40-50%的物种灭绝。[53]
在2022年7月曾有一次对3,331名生物多样性专家的调查，估计自1500年以来，所有物种中约30%（16%至50%）面临灭绝威胁（包括已灭绝的）。关于气候变化，专家估计升温2°C (3.6°F) 会威胁或导致约25%的物种灭绝，置信度范围在15%到40%之间。当被问及升温达5°C (9.0°F) 时，专家认为这将威胁或导致50%的物种灭绝，置信度范围在32%到70%之间。 [54]IPCC第六次评估报告（2022年2月）中包括有对每个变暖程度的物种高灭绝风险百分比的中位和最大估计值，最大估计值的增长远超过中位值的。例如在升温1.5°C (2.7°F)情景下，中位数为9%，最大值为14%、在升温2°C (3.6°F)情景下，中位数为10%，最大值为18%、在升温3°C (5.4°F)情景下，中位数为12%，最大值为29%、在升温4°C (7.2°F)情景下，中位数为13%，最大值为39%，而在升温5°C (9.0°F)情景下，中位数为15%，最大值则达到48%。[16]
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有篇于2013年发表的论文，针对太平洋和东南亚的12,900个岛屿作研究，这些岛屿栖息有3,000多种脊椎动物，当海平面各上升1、3和6米时，这些岛屿会受到影响的程度（最后两类海平面上升程度要到本世纪之后才会出现 ）。根据海平面上升的程度，所研究的岛屿中有15-62%将会完全淹没在水下，有19-24%将失去50-99%的面积。海平面上升1米以下有37个物种，和上升3米以下有118个物种的总栖息地将会丧失。[55]随后发表的论文表示在RCP8.5情景（温室气体排放持续增加）下，生活在太平洋低洼岛屿上的众多脆弱和濒危脊椎动物物种将在本世纪末受到巨浪的威胁，在较温和的RCP4.5情景下，风险会大幅降低。[56]
一篇刊载在2018年《科学》杂志的论文估计在升温1.5°C (2.7°F)、2°C (3.6°F) 和3.2°C (5.8°F) 情景下，一半以上由气候决定的地理区域将丧失4%、8%和26%的脊椎动物物种。[57]随后的IPCC第六次评估报告将此估计直接引用。根据IUCN红色名录的标准，这样的分布损失足以将此类物种归类为“濒危”物种，且相当于在10-100年内有>20%的灭绝可能性。[16]
一篇于2022年刊载在《{{le|科学进展|Science Advances》（同行评议的多学科开放式科学期刊）的论文估计，在“中间”SSP2-4.5情景下，到2050年，有6%的脊椎动物会发生局部地区灭绝，而在排放量持续增加的SSP5-8.5情景下，则有10.8%的脊椎动物会发生局部地区灭绝。而到2100年，此比例将分别增加至约13%和约27%。这些估计包括各种原因所导致的局部地区灭绝，而非仅由于气候变化造成：但据估计，大多数灭绝（约62%）是由气候变化所引起，其次是二次灭绝（或称共同灭绝）（约20% ），而土地利用变化和入侵物种两种原因合计的占比则少于20%。[11]
一篇在2023年发表的研究报告估计到本世纪末，全球至少有一半的脊椎动物的分布区域将暴露在超过其历史上经历过的极端高温下。在最高排放途径SSP5-8.5下（论文估计到2100年的升温为4.4°C (7.9°F)），涉及约41%的陆地脊椎动物（31.1%哺乳动物、25.8%鸟类、55.5%两栖动物及51%爬行动物）。另一方面，在SSP1–2.6情景下（论文估计到2100年的升温为1.8°C (3.2°F)），会让6.1%的脊椎动物物种在其存在的区域暴露于前所未有的高温，而在SSP2–4.5情景（到2100年升温2.7°C （4.9°F） 和SSP3–7.0情景 (到2100年升温3.6°C （6.5°F））曝露于此类高温的物种会分别为15.1%和28.8%。[58]
另一篇于2023年发表的论文提出在SSP5-8.5情景下，到2100年，大约55.29%的陆地脊椎动物将因前所未有的干旱而经历一些局部地区栖息地的丧失，而16.56%的陆地脊椎动物物种将因而失去一半以上的原始栖息地。到2100年，约有7.18%的物种将因其原有栖息地过于干燥而无法生存，除非透过迁徙或以某种形式的调适，否则有灭绝的可能。在SSP2-4.5情境下，有41.22%的陆生脊椎动物会因干旱而失去一些栖息地，有8.62%将失去一半以上，有4.69%将失去全部，而在SSP1-2.6情景下，这些数字会分别下降至25.16%、4.62%和3.04%。[59]
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于2013年发表的的一项研究报告，估计有670-933种两栖动物物种 (11-15%) 非常容易受到气候变化的影响，同时已被列入IUCN红色名录。另外698–1,807种物种 (11–29%)目前未受到威胁，但由于它们对气候变化具有高度脆弱性，未来可能会受到威胁。[61]
IPCC第六次评估报告的结论是虽然在升温2°C (3.6°F) 情景下，大多数两栖动物物种中只有不到3%会面临甚高的灭绝风险，但其中有尾目的脆弱性则高出一倍，有近7%的物种受到高度威胁。在3.2°C （5.8°F）情景下，11%的两栖动物和24%的有尾目将面临甚高的灭绝风险。[16]
有篇于2023年发表论文的结论是在高变暖SSP5-8.5情景下，到2100年会有64.15%的两栖动物将因干旱增长而失去至少部分栖息地，其中有33.26%的两栖动物则会失去栖息地的一半以上， 有16.21%的两栖动物会失去全部栖息地。在“中间”SSP2-4.5情景下，这些数字会分别下降至47.46%、18.60%和10.31%，在高度缓解的SSP1-2.6情景下，这些数字会分别下降至31.69%、11.18%和7.36%。[59]
于2022年发表的一项研究报告，估计虽然目前全球无尾目（蛙类）中有14.8%生活于具有灭绝风险区域，但根据共享社会经济路径SSP1-2.6（低排放途径），这一比例到2100年将增加至30.7%、在SSP2-4.5情景下为49.9%，在SSP3-7.0情景下为59.4%，而在最高排放SSP5-8.5情景下为64.4%。巨型无尾目物种受到的影响尤为严重：虽然目前这些物种在超过70%区域中只有0.3%受到威胁，但在SSP1-2.6情景下这一数字将增加至3.9%、SSP2-4.5情景下增至14.2% 、在SSP3-7情景下增至21.5%及在SSP5-8.5情境下增至26%。[60]
于2018年发表的的一篇论文，估计在升温4.5°C （8.1°F）的情景下，非洲南部的米奥木博林地（一种热带亚热带草地、稀树草原和疏灌丛）和澳大利亚西南部的两栖动物物种将会失去约90%。 [37]
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根据在2012年所做的估计，平均气温每升高一度，就会导致100至500种陆地鸟类灭绝。到 2100年，气温升高3.5°C (6.3°F)时，同一研究估计将有600至900种陆地鸟类灭绝，其中有89%会发生在热带。[62]于2013年发表的一项研究报告，估计包含在IUCN红色名录上有608-851种鸟类(6-9%) 极易受到气候变化的影响，而1,715-4,039种(17-41%) 鸟类目前尚未受到威胁，但未来有可能会因气候变化将会受到。[61]
一篇于2023年发表的论文，结论是到2100年，在高变暖SSP5-8.5情景下，由于更为干旱，有51.79%的鸟类将失去至少一些栖息地，但只有5.25%的鸟类仅因干旱就会失去一半以上的栖息地，而有1.29%的物种将失去整个栖息地。在“中间”SSP2-4.5情景下，这些数字会分别下降至38.65%、2.02%和0.95%，在高度缓解的SSP1-2.6情景下，这些数字会分别下降至22.83%、0.70%和0.49%。[59]
于2015年所做的预测，在高温RCP8.5情景，或是早期采电脑模拟的类似情景下，夏威夷的本土森林鸟类将因禽疟疾的传播而面临灭绝的威胁，但在“中间”RCP4情境下将能继续存在。[63]对于北美洲大陆的604种鸟类，与2020年从事的一向研究，所得结论是如果气温上升1.5°C (2.7°F)，则有207种鸟类将有中度灭绝的脆弱性，47种鸟类则有高度灭绝的脆弱性。在2°C （3.6°F）情景时，数值变为198种具中度脆弱性和91中具高度脆弱性。在3°C（5.4°F）情景下，具高度脆弱性的 (205种) 高于中等脆弱性的 (140种)。如果把升温稳定在1.5°C（2.7°F）的情景，物种灭绝风险将降低76%，而有38%不再具脆弱性。[64][65][66]
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如果升温达到4.5°C (8.1°F)，预计非洲南部的米奥木博林地将失去约86%的鸟类。[37]一项在2019年发表的估计，南部非洲喀拉哈里沙漠特有的鸟类（斑鸫鹛、黄嘴犀鸟和领伯劳）可能在本世纪末会几乎消失，或是仅存于东部边缘，取决于温室气体排放情况。估计气温不会高到彻底消灭鸟类，但仍会高到足以阻止它们维持足够的体重和能量进行繁殖。[67]到2022年，在沙漠最热的南部地区，黄嘴犀鸟的繁殖成功率已下降。预测这些特定亚群将在2027年消失。[68][69]同样的，人们发现到2070年有两种埃塞俄比亚鸟类 - 白尾燕和灰丛鸦将失去其中的68-84%，和>90%的分布区域。由于这些鸟类现有的地理分布已非常有限，表示即使在受控制气候变化情景下，它最终也可能因种群太小而无法支持存在，导致其呈现野外灭绝的现象。[70]
气候变化对企鹅的威胁尤其严重。早在2008年就估计南大洋温度每升高0.26°C (0.47°F)，国王企鹅的数量就会减少9%。[71]随后的研究发现在最坏的变暖轨迹下，国王企鹅将会永久失去目前八个繁殖地中的至少两个，物种中的70%将需重新安置以避免消失，迁徙的繁殖对数会达到110万。[72][73]一项历时27年，于2014年发表，针对世界上最大的麦哲伦环企鹅群的研究，预测气候变化引起的极端天气平均每年会导致7%的企鹅雏鸟死亡，占全球一些年中所有雏鸟死亡数目的50%。[74][75]自1987年以来，该群体中的繁殖对数量已减少24%。[75]纹颊企鹅的数量也在减少，主要是由于南极磷虾的数量减少。[76]估计阿德利企鹅在2099年之后仍将保留其部分栖息地，但其在西南极半岛(WAP) 沿线的栖息地到2060年将会减少三分之一。据信在这些栖息地的阿德利企鹅约占整体的20%。[77]
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在2015年所做的预测，许多鱼类会因气候变化而往北极和南极方向迁徙。在最高排放情景RCP8.5下，北冰洋的每0.5°（纬度）将有2个新物种进入（入侵），南大洋则将有1.5个新物种进入（入侵）。还将导致极地以外每0.5°平均发生6.5次局部地区灭绝。[79]
于2022年发表的一篇论文提出所有面临灭绝风险的海洋物种中，有45%是受到气候变化的影响，但目前气候变化对它们生存的损害小于因过度捕捞、海洋运输、城市发展和水污染所造成的。然而如果排放量未受控制，到本世纪末的气候变化将变得与所有前述因素的加总一样严峻。持续的高排放量直到2300年将让地球物种面临相当于二叠纪-三叠纪灭绝事件（或称“大死亡”或是”大规模灭绝之母”）的大规模灭绝风险。另一方面，维持低排放会让未来气候驱动的海洋灭绝风险降低70%以上。[80][81]
于2021年进行的一项研究，分析约11,500种淡水鱼类，结论是在升温1.5°C (2.7°F) 的情景下，其中1-4%的物种可能会失去其当前地理分布范围的一半以上，在升温2°C（3.6°F）的情景下，则有1-9%的物种可能会失去其当前地理分布范围的一半以上。升温3.2°C (5.8°F) 时将有8-36%的物种、升温4.5°C (8.1°F) 时将有24-63%物种受到同样程度的影响。不同的百分比代表淡水鱼必须扩散到新区域，以抵消不同分布范围损失的假设，而最高的百分比假设表示的是无法扩散的后果。[82]根据IUCN红色名录标准，这样的分布范围损失足以将物种归类为“濒危”物种，相当于在10-100年内具有>20%的灭绝可能性 。[16]
一项在2023年进行的调查，研究美国明尼苏达州900个淡水湖泊中的鱼类。发现如果7月份水温升高4°C (7.2°F)（与全球变暖程度大致相同），像西斯科这样的冷水鱼将从167个湖泊中消失，占其在该州湖泊栖息地的61%。明尼苏达州所有湖泊中的冷水黄鲈数量将减少约7%，而温水蓝鳃太阳鱼数量将增加约10%。[78]
于2023年发表的一篇论文，其结论是在高变暖SSP5-8.5情景下，气候条件变得更加干旱，50.29%的哺乳动物将在2100年前失去至少一些栖息地。其中9.50%的物种将因干旱而失去一半以上的栖息地，而有3.21%的物种将失去整个栖息地。在“中间”SSP2-4.5情景下，这些数字会分别下降至38.27%、4.96%和2.22%，在高度缓解SSP1-2.6情景下，数字会分别下降至22.65%、2.03%和1.15%。[59]
于2020年登载于《自然气候变化》月刊上的一项研究报告，估计两种气候变化情景下北极海冰减少对北极熊种群的影响。在高温室气体排放的情景下，到2100年，至多只有少数于高纬度的种群能存活：在更温和的情况下，此物种能活过本世纪，但几个主要亚种群仍会消失。[83][84]
于2019年所做的估计，在严重的RCP8.5情景和较温和的RCP4.5情景下，非洲目前的猩猩科分布范围都将大幅减少。这类猩猩须迁移到新的栖息地，但这些栖息地几乎完全位于其当前保护区之外，表示需要“紧急”更新保护规划以解决问题。[85]
于2017年所做的一项分析，发现在所考虑的气候变化情景中，其中一半均显示阿拉斯加州沿海的雪羊种群将在2015年至2085年间灭绝。[86]另一项分析则发现如果升温达到4.5°C (8.1°F)，非洲南部的米奥木博林地预计将失去约80%的哺乳动物物种。 [37]
跟据2008年的报导，白色狐猴负鼠是首个已知因气候变化而灭绝的哺乳动物物种。但这些报导是源于误解。昆士兰州北部山区森林中的负鼠种群受到气候变化的严重威胁（因为它们无法在超过30°C（86°F）的高温下生存）。但在以南100公里处的另一种群则仍处于健康良好状态。 [87]而根据报导，生活在大堡礁岛屿上的啮齿动物珊瑚裸尾鼠是首个因海平面上升而灭绝的哺乳动物，[9]澳大利亚政府于2019年正式确认其已灭绝。另一种澳大利亚物种 - 刺巢鼠可能是下一个灭绝的候选者。同样的，于2019年—2020年澳洲丛林大火期间，导致袋鼠岛沙袋鹬几乎完全灭绝，因为每500只中能存活的只有一只。[88]这类丛林大火还导致仅在新南威尔士州就有8,000只无尾熊死亡，进一步对此物种造成危害。 [89][90]
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于2023年发表的一篇论文，其结论是在高变暖SSP5-8.5情景下，更干旱的情况到2100年会导致56.36%的爬行动物失去至少一些栖息地。其中23.97%的物种仅因干旱增加会失去一半以上的栖息地，而10.94%的物种将因此失去整个栖息地。在“中间”SSP2-4.5情景下，这些数字会分别下降至41.69%、12.35%和7.15%，在高缓解SSP1-2.6情景下，会分别下降至24.59%、6.56%和4.43%。[59]
由圣塔克鲁兹加利福尼亚大学教授Barry Sinervo（生:1962年，卒:2021年）所领导于2010年所做的研究工作，研究人员调查位于墨西哥的200个地点，显示强棱蜥属自1975年以来已发生过24起局部地区灭绝（local extinction，或是extirpation）。研究人员利用这些观察到的灭绝事件所开发的模型以调查世界各地的灭绝事件，发现其可用于预估局部地区灭绝事件，并将这类的灭绝归因于气候变暖。这些模型预测到2080年，世界各地蜥蜴物种的灭绝率会达到20%，但热带生态系统中的灭绝率将高达40%，因为热带地区的蜥蜴比温带蜥蜴更为接近其生态生理极限。[92][93]
有项于2015年所做的研究，着眼于欧洲胎生蜥蜴种群于未来气候变化情景下的存活问题。研究发现在升温2°C (3.6°F) 的情景下，到2050年左右，有11%的蜥蜴种群将面临局部地区灭绝的威胁，到2100年，比例将升至14%。在升温3°C ( 5.4°F) 的情景下，到2100年，有21%的蜥蜴种群将面临相同的威胁，在升温4°C (7.2°F) 的情景下，比例上升到30% 。[91]
2019年－2020年澳洲丛林大火事件过后，导致适合凯特叶尾壁虎的栖息地已减少80%以上。[94]
由于气候变化，加勒比地区海龟的性别比例受到影响（雌性高于雄性）。根据过去200年来收集的年降雨量和潮汐温度，显示当地气温有所上升（平均值为31°C），而可将此类数据与东北加勒比地区海龟性别比变动与气候变化建立联系。包括棱皮龟、绿蠵龟及玳瑁等孵化幼龟的雌性与雄性比率悬殊，让这些物种面临灭绝的风险。例如雄性绿蠵龟孵化率到2030年的预测值为2.4%，到2090年更降为0.4%。[95]
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IPCC第六次评估报告估计，在升温2°C (3.6°F) 的情景下，只有不到3%的无脊椎动物面临甚高的灭绝风险，而在升温3.2°C (5.8°F) 的情景下，有15%的无脊椎动物会面临甚高的灭绝风险。其中包括12%的授粉媒介物种。[16]
于2018年进行的一项研究，调查气候变化对阿尔卑斯山一种Troglohyphantes洞穴蜘蛛的影响，发现即使是于低排放RCP2.6情景，它们的栖息地到2050年也会减少约45%，而于高排放情景下则会减少约55%，到2070年将减少约70%。报告撰写者认为此情况可能足以导致这物种灭绝。[96]
几乎没其他生态系统像珊瑚礁一样容易受到气候变化的影响。 于2022年更新的估计显示即使在升温1.5°C (2.7°F) 的情景下，世界上也只有0.2%的珊瑚礁仍能够抵御海洋热浪，而目前有84%的珊瑚礁尚能承受，当升温达到2°C (3.6°F) 时，将无珊瑚礁能抵御海洋热浪。[97][98]于2013年进行的一项研究发现根据IUCN红色名录，有47-73种珊瑚物种(6-9%)很容易受到气候变化的影响，同时已面临灭绝的威胁，而有74-174种珊瑚物种(9- 22%) 在报告刊出时尚不易受到灭绝的影响，但可能会受到持续气候变化的威胁，而建议将它们列为未来的保护重点。 [61]
但另有科学家在2021年发表报告，说每平方米的珊瑚礁大约包含有30个珊瑚个体，全球总数估计为5,000亿，相当于亚马逊雨林的所有树木，或世界上所有的鸟类数目，因此认为珊瑚的灭绝并非那样急迫，而建议人类因该尽速降低温室气体的排放，以保护这种珍贵的物种。关于珊瑚当前是否已受气候变化影响而有立即灭绝的风险仍存有争议。[99][100][101]
昆虫占无脊椎动物物种中的绝大多数。将昆虫灭绝与近期气候变化联系起来的最早研究报告之一是由研究人员McLaughlin等人于2002年将两个旧金山湾方格斑蝴蝶种群受到降水变化威胁所做的纪录。[102]
刊在2020年《科学》杂志上一篇对60多种蜜蜂物种的长期研究发现，气候变化导致欧美两个大陆的熊蜂数量和多样性急剧下降，与土地利用变化无关，且下降率“与熊蜂的大规模灭绝具有一致性”。将1901年至1974年期间作为的“基线”期，与2000年至2014年的时期进行比较，发现北美洲的熊蜂数量下降46%，而欧洲的熊蜂数量下降14%。最强烈的影响出现在南部地区，当地极端温暖年份的频率迅速增加，已经超过该物种的历史适应温度范围。[103][104]
于2018年在《科学》杂志发表的一篇论文估计，在升温1.5°C (2.7°F)、2°C (3.6°F) 和3.2°C (5.8°F) 的情景时，超过一半的气候决定的地理范围，各有6%、18%和~49%的昆虫物种会消失，根据IUCN标准，这种损失相当于未来10-100年内有>20%的灭绝可能性 。[57][16]
人们在2022年发现德国巴伐利亚地区在过去40年发生的气候变暖导致已适应寒冷的蝗虫、蝴蝶和蜻蜓物种的灭绝，同时让这些类群中已适应温暖的物种变得分布更为广泛。总而言之，有27%的蜻蜓和41%的蝴蝶和蚱蜢物种分布的面积变小，而另有52%的蜻蜓，加上27%的蚱蜢和20%的蝴蝶则分布更为广泛，其余的分布则无变化趋势。这项研究仅测量地理分布，而非总体丰度。这篇论文研究气候和土地利用变化，说明后者只对特殊蝴蝶物种成为一重大负面因素。[105]大约在同一时间，有对孟加拉国的预测，在SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下，本土蝴蝶中将各有2%及34%会失去整个栖息地。[106]
一篇刊在2018年《科学》杂志上的文章估计，在升温1.5°C (2.7°F)、2°C (3.6°F) 和3.2°C (5.8°F) 情景时，超过一半的气候决定的地理范围将失去8%、16%和44%的植物物种，相当于根据IUCN标准，未来10-100年有>20%的灭绝可能性。[57][16]
于2022年发表的IPCC第六次评估报告估计，在升温2°C (3.6°F) 的情景下，只有不到3%的被子植物面临甚高的灭绝风险，而在升温3.2°C (5.8°F) 的情景下，比例将增加至10% 。[16]
于2020年发表的一项统合分析表示虽然39%的维管束植物物种可能面临灭绝威胁，但其中只有4.1%可归因于气候变化，土地利用变化活动占主导地位。但研究人员表示此种结果可能是科学家在气候变化对植物影响的研究进度迟缓的结果。对于真菌，估计其中有9.4%因气候变化而受到威胁，而62%则受到其他形式栖息地丧失的威胁。 [107]
高山和山地植物物种以最易受到气候变化影响而知名。 一项于2010年进行，针对欧洲山脉及其周围2,632个物种的研究，发现根据气候情况，在2070年到2100年期间，有36-55%的高山物种、31-51%的亚高山物种和19-46%的山地物种将失去超过80%的适宜栖息地。[108]在2012年有估计，阿尔卑斯山到本世纪末，有150种植物的分布将平均减少44%-50%，此外，此类变化具有滞后气候变化的性质，表示大约所余的40%范围也会很快变得不合适，这种过程称为灭绝债务。[109]
一篇于2019年发表的论文估计到2050年，仅气候变化一项就可能让亚马逊雨林的树木物种丰富度减少31-37%，而仅森林砍伐一项就可能造成19-36%的损失，综合影响会达到58%。此论文预测这两种压力源导致最坏情况是到2050年，只有53%的原始雨林面积仍能作为连续的生态系统存在，其余的则沦为严重支离破碎的区块。[110]另一项研究估计在升温4.5°C (8.1°F) 的情景下，雨林将失去69%的植物物种。[37]
另一项估计显示在最坏的温室气体排放情景下，地中海中两种主要海草物种将受到严重影响，到2050年，大洋海神草将失去75%的栖息地，到2100年可能成为功能性灭绝，而另一种Cymodocea nodosa将先会失去约46%的栖息地，然后因扩展到以前不适合的地区而稳定下来。[111]
物种退化对人类生计的影响
依赖自然资源为生的社区，其生计完全仰赖某些物种的丰富性和可用性。[112]大气温度和二氧化碳浓度升高等气候变化条件会直接影响到生物质能源、食物、纤维和其他生态系统服务的可用性。[113]提供此类物质的物种退化会直接影响依赖其为生人们的生计，在非洲更是如此。[114]降雨变率变动后会加剧这种情况，让入侵物种占据主导地位，尤其是那些已分布到大纬度梯度中的物种。[115]气候变化对某些生态系统内的植物和动物物种产生的影响会直接影响依赖自然资源为生的人类。通常气候变化导致植物和动物物种的灭绝会造成生态系统中物种濒危的循环。[116]
许多物种已经透过迁移到不同的地区来应对气候变化。例如科学家们观察到草类植物南极毛草正在其以前生长受限制的南极洲地区开始成长。[118]同样的，随着植被发生分布范围变化，美国到本世纪末有5-20%的土地可能会出现不同的生物群系。[119]但即使在未来变暖的“中等”情景下，到本世纪末，全球让当前的外温动物（包括两栖动物、爬行动物和所有无脊椎动物）在移动50公里的距离即可找到合适栖息地的地点仅剩下5%。 完全随机的迁徙会有87%的机会将物种送往不太合适的地点。热带地区的物种拥有最少迁移选择，而温带山区的物种面临的最大风险是迁移到错误地点。[6]同样的，人工选择实验显示鱼类可透过进化出现对变暖的耐受性，但进化速度似乎仅限于每代出现0.04°C (0.072 °F)的升温情景，这速度太慢，不足以保护脆弱物种免受气候影响。[120]
气温上升开始对鸟类[121]和蝴蝶产生明显的影响，在10个不同地区[122]近160种蝴蝶已将其位于欧洲和北美洲的活动范围往北移动200公里。较大型动物的迁徙范围会受到人类开发的限制。 [123]在英国，春季蝴蝶的出现时间比二十年前平均提前6天。[124]
本节摘自气候变化与鸟类#Physical changes。
鸟类是一群属于鸟纲的恒温脊椎动物，特征是具有羽毛、无牙的喙状下颌、产下硬壳蛋、高代谢率、四腔心脏和坚固而轻盈的骨骼。
气候变化已促进一些鸟类羽毛的变化而导致外观改变。对1800年代雀形目幼鸟博物馆标本与今日同一物种幼鸟的比较显示，现代这类鸟类在早期生命周期就已完成从出生到成年羽毛的转变，而且雌性较雄性更早转变。[117]此外，蓝山雀具有蓝色和黄色的羽毛，但在法国地中海地区进行的一项研究显示这些对比色仅在2005年至2019年期间即已变得不再如此明亮和强烈。[125][126]
气候变化影响苏格兰内赫布里底群岛中拉姆岛上苏格兰红鹿种群的基因库。在研究的每十年中，气温升高导致鹿的幼崽出生平均提前三天。会早产的基因在种群中有所增加，因为带有该基因的鹿一生中会生出更多的后代。[127]
预防
预防物种灭绝的做法，除包含把未来变暖降至尽可能低的水平之外，通过30 by 30（在2030年前完成保留全球30%的陆地与海洋作为保护区）等保留保护区的做法，以为其中当前与近期内可能发生的濒危物种提供生存空间，是帮助物种生存的一个重要做法。更激进的方法是协助受气候变化威胁的物种迁移到新的栖息地，无论是被动式（透过建立野生动物走廊等措施，让它们自由迁移到新的地区），还是主动运送它们到新的地区（这种方法更具争议性，因为一些被拯救的物种最终可能会成为新地点的入侵物种）。 虽然将目前受到北冰洋冰融化威胁的北极熊迁移到南极洲相对容易，但被认为会对南极洲生态系统造成太大的破坏，而不应实施。最后，在野外灭绝的物种可透过人工环境保持其生存，直到适合的自然栖息地恢复后再释放。如果圈养繁殖不能成功，卵子冷冻贮藏则被提出作为最后的选项。[16]
津巴布韦乌伦圭区农村地区社区妇女在田地和村庄的边界放置蜂箱（作生物围栏用途），以保护自己和农作物免受大象的侵害。[128]
辅助迁徙是将植物或动物迁移到不同栖息地的行为。这种做法被提议作为拯救那些无法轻易移动（包括长距离）、世代时间较长或种群数量较少的物种的方式。[129]在北美洲已实施此种策略以拯救当地多种树种。例如志愿组织榧树属守护者协作一项辅助迁移计划，以保护此树种免于灭绝。[130]
参见
参考文献
外部链接
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