Blogger Widgets Το στέκι των Φυσικών Επιστημών: Μην πυροβολείτε τους μεγάλους θηρευτές! Animated Blue Pencil
Drop Down MenusCSS Drop Down MenuPure CSS Dropdown Menu
****Καλώς ήρθατε στο στέκι των Φυσικών Επιστημών, ένα στέκι με άρθρα και πλούσιο εκπαιδευτικό υλικό για τους μαθητές Γυμνασίου!****Welcome to my blog. Hope you enjoy it!!*****

Κυριακή, 26 Φεβρουαρίου 2012

Μην πυροβολείτε τους μεγάλους θηρευτές!

Τι θα ήταν η αφρικανική σαβάνα χωρίς το λιοντάρι της; Τι θα ήταν το δάσος της Πίνδου χωρίς την αρκούδα; Τι θα ήταν ο ωκεανός χωρίς τους καρχαρίες ή τις φάλαινές του; Αυτά τα ερωτήματα απασχολούν τους ερευνητές που διαπιστώνουν ότι τα οικοσυ-στήματα μπορεί όντως να βασίζονται στους πρωτογενείς παραγωγούς (δηλαδή στα φυτά που βρίσκονται στη βάση της τροφικής πυραμίδας και είναι αυτότροφα), αλλά ταυτόχρονα φαίνεται ότι η ισορροπία τους κρέμεται από την παρουσία των κορυφαίων θηρευτών.  Ευρήματα της τελευταίας δεκαετίας έχουν καταστήσει σαφές ότι η απώλεια των μεγάλων σαρκοβόρων κάνει τα οικοσυστήματα να τρίζουν συθέμελα καθώς αλλάζει τους συσχετισμούς δυνάμεων με απρόβλεπτο τρόπο. Όχι μόνο επηρεάζει ανεξέλεγκτα τους πληθυσμούς των υπολοίπων ζώων - οι οποίοι άλλοτε εκτινάσσονται και άλλοτε συρρικνώνονται - αλλά αλλάζει και τη συμπεριφορά τους με συνέπειες που δεν είναι δυνατόν να προβλεφθούν.
 
Είχαν υπερτιμηθεί τα κάτω «πατώματα»

Φυσικά οι επιστήμονες γνώριζαν ότι η «έξοδος» ενός ζώου από την τροφική αλυσίδα δίνει χώρο σε άλλα να αναπτυχθούν. Είχαν όμως συνηθίσει στην ιδέα ότι οι τροφικές πυραμίδες απειλούνται όταν εξαφανίζονται τα κάτω «πατώματα», εκείνα που συντηρούν τα παραπάνω. Αν το σκεφτεί κάποιος αυτό δεν είναι παράλογο. Πάρτε για παράδειγμα ένα δασικό οικοσύστημα: στη βάση της πυραμίδας βρίσκονται οι οργανισμοί που οι επιστήμονες ονομάζουν πρωτογενείς παραγωγούς. Πρόκειται για τα δένδρα, τους θάμνους, τις φτέρες, αλλά ακόμη και για τα βρύα που αναπτύσσονται πάνω στους κορμούς των δένδρων. Με άλλα λόγια, στους πρωτογενείς παραγωγούς ανήκουν οι αυτότροφοι οργανισμοί, αυτοί που μπορούν να παράξουν την ενέργεια που απαιτείται για την αύξησή τους από τον ήλιο. Στο επόμενο επίπεδο της πυραμίδας βρίσκονται οι πρωτογενείς καταναλωτές, οι οργανισμοί που τρέφονται με τους πρωτογενείς παραγωγούς, όπως τα ελάφια, οι σκίουροι, οι βάτραχοι, τα σποροφάγα πουλιά, πολλά είδη εντόμων, αρουραίοι, σαλιγκάρια. Στο επόμενο επίπεδο βρίσκονται οι δευτερογενείς καταναλωτές, όπως τα εντομοφάγα πουλιά, οι σαύρες, οι αλεπούδες, αλλά και παμφάγα ζώα όπως τα ρακούν. Τέλος, στην κορυφή βρίσκονται οι τριτογενείς καταναλωτές, τα μεγάλα σαρκοφάγα ζώα, όπως οι λύκοι, οι αρκούδες, οι λύγκες. 
Ενώ λοιπόν είναι προφανές ότι η καταστροφή των πρωτογενών παραγωγών (που θα μπορούσε να προκύψει από μια πυρκαγιά) θα οδηγούσε σε κατάρρευση το δασικό οικοσύστημα, δεν είναι προφανές ότι η απώλεια των μεγάλων θηρευτών θα είχε αποτελέσματα τύπου ντόμινο και πως θα παρέσυρε το σύνολο του οικοσυστήματος στην καταστροφή. Επιπροσθέτως, τα ζώα αυτά δεν είναι εύκολο να μεταφερθούν σε εργαστήρια και να μελετηθούν! Για να μπορέσει κάποιος να εκτιμήσει την επίδρασή τους στα οικοσυστήματα θα πρέπει να τα παρακολουθεί επί σειρά ετών. Περιττό δε να πούμε ότι η λέξη «παρακολούθηση» αποκτά άλλη έννοια αν σκεφτεί κάποιος το εύρος των μετακινήσεων των μεγάλων θηρευτών και τη μορφολογία των εδαφών στα οποία μπορούν να κινούνται.

Πώς το ελάφι σκότωσε τον βάτραχο

Παρά τις δυσκολίες και χάρη σε τεχνολογικές εξελίξεις, σημαντική πρόοδος έχει σημειωθεί κατά τη διάρκεια της τελευταίας δεκαετίας στην καταγραφή των πληθυσμών. Οπως φανερώνουν οι επιστημονικές ανακοινώσεις, οι μεγάλοι θηρευτές μειώνονται δραματικά και το γεγονός αυτό έχει βαρύτατες οικολογικές αλλά και οικονομικές συνέπειες. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η υποσαχάρια Αφρική, όπου η μείωση των πληθυσμών λιονταριών και λεοπαρδάλεων επέφερε αυξήσεις στους πληθυσμούς των μπαμπουίνων. Οπως αναφέρει στη μελέτη του ο καθηγητής Οικολογίας του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Ορεγκον των ΗΠΑ William Ripple «σε πολλές περιπτώσεις τα παιδιά δεν πάνε σχολείο προκειμένου μένοντας σπίτι να περιφρουρήσουν τους κήπους και τις καλλιέργειες από τις επιδρομές των πεινασμένων και καταστρεπτικών μπαμπουίνων». Επιπλέον, η στενή γειτνίαση των μπαμπουίνων με τους ανθρώπους ενίσχυσε τη μετάδοση εντεροπαρασίτων από τα ζώα στον άνθρωπο.
Ενα άλλο παράδειγμα του ρόλου των μεγάλων θηρευτών στην υγεία των οικοσυστημάτων έρχεται από τη Γιούτα των ΗΠΑ και συγεκριμένα από το εθνικό πάρκο Zion το οποίο προσελκύει πλήθος τουριστών που μεταξύ άλλων έχουν την ευκαιρία να περπατήσουν το φαράγγι του ποταμού Virgin. Η απομάκρυνση των πούμα από το πάρκο με σκοπό την προστασία των τουριστών είχε ένα αναμενόμενο αποτέλεσμα: την αύξηση των ελαφιών. Κανένας όμως δεν είχε μπορέσει να προβλέψει το μέγεθος αυτής της αύξησης. Οι αριθμοί των ελαφιών διπλασιάστηκαν σε σχέση με τους πληθυσμούς που αναφέρονται στα ιστορικά αρχεία. Εκτός όμως από την αριθμητική αύξηση, τα ελάφια που τώρα πια δεν είχαν κάτι να φοβούνται άρχισαν να συχνάζουν ολοένα και περισσότερο στις όχθες του ποταμού και να καταβροχθίζουν τα πάντα δείχνοντας ιδιαίτερη προτίμηση στα νεαρά δένδρα. Αμεσο αποτέλεσμα της όρεξης των ελαφιών ήταν η παρεμπόδιση της ανανέωσης της φυτικής παραγωγής και όχι μόνο: καθώς οι ρίζες των δένδρων συγκρατούν το χώμα, άρχισε να παρατηρείται αυξημένη διάβρωση στις παραποτάμιες περιοχές. Και αυτό δεν είναι το τέλος της ιστορίας, η αυξημένη διάβρωση αύξησε το πλάτος του ποταμού, μείωσε το βάθος του, κατέστησε τα νερά του θολά, μείωσε τη θερμοκρασία του νερού, ενώ επηρέασε και τη σύσταση των ιζημάτων του βυθού του. Οι πρώτοι χαμένοι από αυτό το ντόμινο των εξελίξεων δεν ήταν άλλοι από τους βατράχους (που γεννούν αβγά σε αβαθή, καθαρά και συγκεκριμένης θερμοκρασίας νερά) και τα υδρόφιλα φυτά.

Ο ωκεανός «κρέμεται» από τον καρχαρία


Ο απειλητικός καρχαρίας μπορεί να τρώει μια σειρά από μικρότερα ψάρια. Ομως η παρουσία του διασφαλίζει την ισορροπία των πληθυσμών των ψαριών που βρίσκονται στα κατώτερα στρώματα της τροφικής πυραμίδας. Οπως κατέδειξε πρόγραμμα προσομοίωσης, η απώλειά του θα οδηγούσε σε κατάρρευση το κοραλλιογενές οικοσύστημα της Χαβάης.

Παραδείγματα όπως τα παραπάνω έχουν καταστήσει φανερή στους επιστήμονες τη δύναμη που ασκεί ο κορυφαίος θηρευτής στη διατήρηση της ισορροπίας ενός οικοσυστήματος. Προκειμένου να μη φτάσουν στο σημείο να παρακολουθούν την κατάρρευση ενός οικοσυστήματος εξαιτίας της απώλειας του κορυφαίου θηρευτή έχουν δημιουργήσει μαθηματικά μοντέλα που προβλέπουν τις επιπτώσεις της. Ενα τέτοιο μοντέλο χρησιμοποίησαν αμερικανοί ερευνητές για να προβλέψουν την επίδραση της απώλειας των μεγάλων καρχαριών από το κοραλλιογενές οικοσύστημα της Χαβάης. Εκτός από την αναμενόμενη αύξηση των θηραμάτων τους, όπως φώκιες ή θαλάσσιες χελώνες (οι οποίες πολλαπλασιάζονται επί εννέα μετά την απουσία του), ομοίως φάνηκε να αυξάνει και ο αριθμός μικρότερων καρχαριών που επωφελούνται από την αύξηση των θηραμάτων. Εκείνο όμως που εξέπληξε τους επιστήμονες ήταν η δραματική μείωση της παρουσίας ψαριών, όπως ένα είδος τόνου που αποτελούσε μέρος του μενού του μεγάλου καρχαρία και λογικά θα έπρεπε να εμφανίζεται αυξημένος. Η σχεδόν ολοσχερής εξαφάνιση του τόνου αποδόθηκε στην αύξηση των πουλιών που χωρίς τον φόβο του μεγάλου καρχαρία υπεραλίευαν τους τόνους. Τέλος, παρατηρήθηκε τεράστια αύξηση των μικρών ψαριών. Με άλλα λόγια, η απομάκρυνση του μεγάλου θηρευτή από το οικοσύστημα κατέστρεψε την ισορροπία του.
Τι θα πει όμως στην πράξη αυτή η καταστροφή; Ενα παράδειγμα που δείχνει πόσο μεγάλες μπορεί να είναι οι συνέπειες της διαταραγμένης ισορροπίας των οικοσυστημάτων είναι αυτό της συστηματικής αλιείας των φαλαινών στη διάρκεια του 20ού αιώνα. Η υπεραλίευση οδήγησε στη μείωση των αριθμών των φαλαινών που καταναλώνουν πλαγκτόν και που όπως απέδειξαν πρόσφατες έρευνες συμβάλλουν στην απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόφαιρα (το οποίο κατακρημνίζεται στα βάθη των ωκεανών με τα κόπρανα των κητωδών). Υπολογίζεται ότι αυτή η απώλεια των φαλαινών έχει επιβαρύνει την ατμόσφαιρα με 105 εκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα και έχει συμβάλει στην κλιματική αλλαγή.

Βοσκή κατά της πυρκαγιάς

Αντιστοίχως, όταν η ισορροπία αποκαθίσταται γίνονται αντιληπτά και τα οφέλη της. Καθώς τα οπληφόρα του Πάρκου Σερενγκέτι στην Αφρική ανέκαμψαν ύστερα από μια μεγάλη παρασιτική επιδημία αυξήθηκε η βόσκηση, πράγμα που με τη σειρά του οδήγησε σε μείωση των πυρκαγιών στην περιοχή, αφού «καθάριζε» τη γη από το χόρτο που στην περίοδο της ξηρασίας μετατρέπεται σε «προσάναμμα». Αξίζει να σημειωθεί ότι οι πυρκαγιές αποτελούν χαρακτηριστικό φαινόμενο κάποιων οικοσυστημάτων από το ύστερο Πλειστόκαινο και το πρώιμο Ολόκαινο, καθώς τότε έλαβε χώρα η δραματική μείωση των μεγάλων φυτοφάγων στην Αυστραλία και στη βορειοδυτική Αμερική.
Μπορούμε άραγε να κάνουμε κάτι για να αποτραπούν οι συνέπειες της μείωσης των μεγάλων θηρευτών; «Το ερώτημα είναι αν θέλουμε» λέει ο Σπύρος Σφενδουράκης και τονίζει ότι «οι άνθρωποι συνήθως μετρούμε τις καταστροφές με βάση αυτά που μας βολεύουν. Επίσης έχουμε την τάση να συμφωνούμε στη διάσωση ενός είδους εφόσον αυτό είναι χαριτωμένο και κατά προτίμηση διαβιεί μακριά από εμάς».

ΑΝΘΡΩΠΟΣ
Ένας ξεχωριστός υπερθηρευτής

Δεν χωρεί αμφιβολία ότι ο άνθρωπος αποτελεί έναν υπερθηρευτή. Κυριαρχεί σε όλες τις τροφικές αλυσίδες του πλανήτη και δεν φοβάται κανέναν άλλον θηρευτή (με σπάνιες εξαιρέσεις το να έλθει αντιμέτωπος με μια τίγρη ή έναν καρχαρία). Οι συνέπειες της παρουσίας του στα οικοσυστήματα όμως  ξεφεύγουν από αυτές ενός συνηθισμένου υπερθηρευτή. Κατ’ αρχάς ο άνθρωπος τείνει να υπερεκμεταλλεύεται τη λεία του. Και αντίθετα από τους άλλους θηρευτές, δεν είναι εξαρτημένος από αυτή τη λεία. Ετσι μπορεί να επιβιώνει ακόμη και αν οδηγεί τη λεία του σε εξαφάνιση. Τέλος, μέσω της ρύπανσης, της αστικοποίησης, της αποψίλωσης, η επίδραση του ανθρώπου στα οικοσυστήματα έχει πολλές παραμέτρους.
Το πώς θα μετρήσουμε όμως την ανθρώπινη επίδραση στα οικοσυστήματα είναι ένα τεράστιο θέμα. Οπως επεσήμανε μιλώντας στο «ΒΗΜΑScience» ο Σπύρος Σφενδουράκης, αναπληρωτής καθηγητής Οικολογίας στο Πανεπιστήμιο της Κύπρου, «θα πρέπει κανείς να έχει συνεχώς στον νου του το εύρος σε χρόνο και χώρο των οικολογικών μελετών που εκπονεί αλλά και πώς τοποθετεί τον άνθρωπο στο οικοσύστημα. Το να εξετάσουμε σήμερα ένα οικοσύστημα και έπειτα από 20 χρόνια να διαπιστώσουμε μια απώλεια ενός είδους ή μια αύξηση των αριθμών ενός άλλου δεν μας λέει και πολλά. Τα ευρήματά μας δεν θα απεικονίζουν παρά δύο μικρές στιγμές αυτού του οικοσυστήματος. Τα οικοσυστήματα δεν βρίσκονται σε σταθερή κατάσταση αλλά είναι σε διαρκή εναλλαγή και ο άνθρωπος είναι μέρος των οικοσυστημάτων. Η φύση δεν νοιάζεται για την απώλεια κανενός, είτε πρόκειται για υπερθηρευτή είτε για παραγωγό. Στη διάρκεια της ιστορίας της έχουν εξαφανιστεί άπειρα είδη. Ο άνθρωπος, όμως, ο οποίος σε πολλές περιπτώσεις έχει αντικαταστήσει άλλους υπερθηρευτές, είναι ο μόνος μεταξύ αυτών που μπορεί να σχεδιάσει το είδος της επίδρασης που θέλει να έχει σε ένα οικοσύστημα και να λάβει μέτρα για να πετύχει συγκεκριμένο αποτέλεσμα».
Ιωάννα Σουφλέρη Βήμα Science

Δεν υπάρχουν σχόλια :

Δημοσίευση σχολίου

Παγκόσμιο ρολόι

Blogger Widgets