زمانی که سمورهای دریایی به جزایر کالیفرنیای جنوبی و بریتیش کلمبیا بازگشتند، پژوهشگران شاهد احیای جنگل‌های کلپ بودند. این جنگل‌ها به دلیل افزایش بی‌رویه جمعیت خارپوستان دریایی از بین رفته بودند. با این حال، سرعت احیا در مناطق مختلف متفاوت بود و این مسئله دانشمندان را به جستجوی دلایل آن واداشت.
مطالعه‌ای جدید از دانشگاه کلرادو بولدر (CU Boulder) به این معما پرداخته است. این پژوهش تأیید می‌کند که سمورهای دریایی، که یک گونه کلیدی محسوب می‌شوند، به رشد دوباره جنگل‌های کلپ کمک می‌کنند، اما تأثیر آن‌ها به تعاملشان با سایر گونه‌های دریایی بستگی دارد. پژوهشگران با تحلیل داده‌های چندین دهه، تغییرات اکوسیستم‌ها را در طول زمان بررسی کردند.
رایان لانگندورف، نویسنده اصلی این مقاله، می‌گوید:
“ما همیشه فکر می‌کردیم که گونه‌های کلیدی اکوسیستم خود را به یک شکل کنترل می‌کنند، صرف‌نظر از اینکه در کجا باشند یا چه گونه‌های دیگری در اکوسیستم حضور داشته باشند.”
وی افزود:
“اما دیدگاه مدرن‌تر این است که آن‌ها همچنان بسیار مهم هستند، اما تأثیرات متفاوتی در مناطق مختلف دارند.”
نقش سمورهای دریایی در سلامت جنگل‌های کلپ
دانشمندان مدت‌هاست که گونه‌های کلیدی – جانورانی که تأثیر زیادی بر محیط خود دارند – را مطالعه می‌کنند. یکی از این دانشمندان جیم استس است که تمام دوران حرفه‌ای خود را صرف تحقیق درباره سمورهای دریایی کرده است. وی کشف کرد که سمورهای دریایی نقش اساسی در حفظ سلامت جنگل‌های کلپ دارند.
سمورها از خارپوستان دریایی تغذیه می‌کنند. خارپوستان، موجوداتی هستند که از کلپ تغذیه می‌کنند. زمانی که تعداد سمورهای دریایی کم باشد، جمعیت خارپوستان افزایش یافته و مقدار زیادی کلپ مصرف می‌کنند. این امر باعث نابودی جنگل‌های کلپ شده و مناطق زیردریایی را به نواحی خالی از حیات تبدیل می‌کند.
اما وقتی سمورهای دریایی حضور دارند، جمعیت خارپوستان را کنترل می‌کنند و به جنگل‌های کلپ اجازه می‌دهند که رشد کنند و از گونه‌های دریایی متعددی حمایت نمایند.
برای درک بهتر این موضوع، استس به همراه دانشمند جین واتسون بررسی کرد که چه اتفاقی می‌افتد زمانی که سمورهای دریایی به مناطقی که از بین رفته بودند بازگردانده شوند.
آن‌ها بر دو مکان تمرکز کردند: جزیره نیکلاس در کالیفرنیا و جزیره ونکوور در بریتیش کلمبیا. در طول ۳۰ سال، آن‌ها داده‌های دقیقی جمع‌آوری کردند تا ببینند سمورهای دریایی چگونه محیط اطراف خود را تحت تأثیر قرار می‌دهند.
قبل از بازگردانی سمورهای دریایی، هر دو منطقه دارای جمعیت بیش از حد خارپوستان بودند و جنگل‌های کلپ تقریباً ناپدید شده بودند. تحقیقات آن‌ها شواهد قوی ارائه داد که نشان می‌دهد سمورهای دریایی برای حفظ تعادل اکوسیستم حیاتی هستند.
نرخ‌های متفاوت احیا
داده‌ها نشان داد که اگرچه جنگل‌های کلپ در هر دو منطقه احیا شدند، اما روند بازسازی در بریتیش کلمبیا بسیار سریع‌تر بود.
در این منطقه، بازگشت سمورهای دریایی واکنشی زنجیره‌ای را آغاز کرد: سمورها خارپوستان را خوردند و این امر موجب شکوفایی جنگل‌های کلپ شد. اما در کالیفرنیا، روند احیا کندتر بود، که نشان‌دهنده وجود عوامل ناشناخته‌ای بود.
برای بررسی این تفاوت‌ها، لانگندورف مدلی جدید طراحی کرد که تعامل گونه‌ها را در طول زمان به تصویر می‌کشید. این مدل مانند یک فیلم عمل می‌کرد و نشان می‌داد که گونه‌های مختلف در طول دهه‌ها چگونه بر یکدیگر تأثیر گذاشته‌اند.
شبکه پیچیده تعاملات
مدل ارائه‌شده تصویری واضح‌تر از عواملی که احیای کلپ را در جنوب کالیفرنیا کند کرده بودند نشان داد. در این منطقه، تعاملات گونه‌ها پیچیده‌تر بودند.
برخلاف بریتیش کلمبیا، که در آن سمورها تأثیر مستقیمی بر جمعیت خارپوستان داشتند، اکوسیستم کالیفرنیا شامل رقابت‌های بیشتری بین گونه‌های مختلف بود. این رقابت‌ها تأثیر مستقیم سمورهای دریایی را بر سیستم کاهش داده و روند احیا را کندتر کرده بود.
دن دوک، استاد مطالعات محیط‌زیست در دانشگاه کلرادو بولدر، اظهار داشت:
“تقریباً همه مطالعات درباره جوامع اکولوژیکی فرض می‌کنند که میزان تعاملات بین گونه‌ها ثابت است – یعنی «قوانین بازی» حتی با تغییر فراوانی گونه‌ها نیز تغییر نمی‌کند.”
او افزود:
“با توسعه روشی برای تخمین این تغییرات، رایان نه تنها درک ما از این اکوسیستم خاص را افزایش داده، بلکه راهی قدرتمندتر برای فهم سیستم‌های اکولوژیکی دیگر نیز ارائه کرده است.”
درس‌هایی از سمورها و جنگل‌های کلپ
این مطالعه روشی را معرفی می‌کند که به دانشمندان کمک می‌کند درک بهتری از تغییرات اکوسیستم‌ها هنگام بازگردانی گونه‌ها داشته باشند. با تحلیل داده‌های بلندمدت، پژوهشگران می‌توانند پیش‌بینی کنند که چگونه گونه‌های مختلف در محیط‌های در حال تغییر با یکدیگر تعامل خواهند داشت.
لانگندورف در این باره می‌گوید:
“ماهیت پویای اکوسیستم‌ها، مدت‌ها مانعی برای درک نیازهای گونه‌ها و نحوه مدیریت آن‌ها بوده است.”
او همچنین اضافه کرد:
“امکان تبدیل داده‌های رایج نظرسنجی به یک فیلم از واکنش گونه‌ها به تغییرات محیطی و تعامل با یکدیگر، امیدی تازه به این حوزه بخشیده است. اکنون بیش از هر زمان دیگری، نیاز داریم که مشاوره‌ای کاربردی در مورد نحوه کمک به سیستم‌های زیستی پیچیده‌ای که با آن‌ها زندگی می‌کنیم و آن‌ها را دوست داریم، ارائه دهیم.”
این روش می‌تواند بینش‌هایی ارزشمند برای تلاش‌های حفاظتی در سراسر جهان فراهم کند و به دانشمندان کمک کند تا اکوسیستم‌های شکننده را محافظت و احیا کنند.
این مطالعه در نشریه “Proceedings of the National Academy of Sciences” منتشر شده است.
