کمک حیوانات شکارگر به وضعیت آب و هوایی

در دریاچه‌ها و رودها، ماهیها و حشرات می‌توانند به حفاظت از گیاهان آب‌زی که گازهای گل‌خانه‌ای را به مصرف می‌رسانند کمک کنند.
این ماهی آبنوس آب شیرین جان‌داران ریز موجود در آبهای جاری را که از گیاهان و جلبکها تغذیه می‌کنند می‌خورد. این شکارگری سبب می شود تا گیاهان و جلبکها بتوانند کربن را جمع آوری و ذخیره کنند و نگذارند که وارد جو شود.
چاله کوچکی از آب در این گیاه بروملیاد، که در کوستاریکا می‌روید، جمع شده است. به مرور زمان، گیاهان و جانوران ریز از طریق هوا وارد آن می شوند و در این آب کلونی تشکیل می‌دهند.
دانشمندان شکارگرانی مانند این لارو سنجاقک را در برخی از اکوسیستمها قرار داده‌اند. این موجود از حیوانات ریزی که در آب یک بروملیاد زندگی می کنند تغذیه می‌کند.
یک مطالعه جدید دریافته است که حشرات یا ماهیهای معدودی هستند که می‌توانند به طرز چشمگیری، از طریق مشارکت در روند جمع‌آوری گازهایی که حرارت را در اتمسفر نگه می‌دارند، بر آب و هوای زمین تأثیر بگذارند. این یک مثال غیرمنتظره درباره این است که وقتی جوامع در طبیعت نامتوازن شوند چه اتفاقی می‌افتد.
ماهی و حشرات آب شیرین به طور معمول از حیوانات آب‌زی تغذیه می کنند. این‌ها شامل ارگانیسمهای میکروسکوپی به نام زئوپلانکونها می شوند. زئوپلانکتونها هم به نوبه خود جبلکها و گیاهان درون آب را می‌خورند. این گیاهان و جلبک‌ها صرفاً در پایین زنجیره غذایی قرار نمی‌گیرند. آنها دی اکسید کربن را نیز از آب زدوده و اکسیژن آزاد می‌کنند. این گاز یک محصول جانبی فوتوسنتز است. جلبک‌ها به تنهایی نیمی از اکسیژنی که ما تنفس می‌کنیم را تولید می‌کنند.
برای تریشا آتوود، از دانشگاه بریتیش کلمبیای کانادا در ونکوور، این سؤال پیش آمد که اگر تعداد بسیار اندکی از ماهی‌ها و حشرات در بالای این زنجیره غذایی وجود داشته باشند سطوح دی اکسید کربن در یک محیط آبی ممکن است چه تغییری بکند. از این‌رو وی آزمایش‌هایی را برای یافتن پاسخ این پرسش طراحی نمود.
در یک آزمایش، آتوود جریان آب را به سمت کانال‌هایی که امکان کنترل بر آنها وجود دارد منحرف نمود. برای بیش از یک سال، وی اجازه داد تا آب در هر کانال به صورت طبیعی دارای ارگانیسم‌های زنده شود. این ارگانیسم‌ها شامل پلانکتونها (جانوران، گیاهان و جلبکهای ریز شناور) می‌شدند. وی هم‌چنین چند مخزن بزرگ را در محیط باز با آب برکه و رسوبات و بقایایی که در پایین یک مایع جمع می‌شوند پر نمود. در ظرف چند هفته، زندگی به طور طبیعی در این برکه‌های مصنوعی نیز جریان گرفت. تیم آوود به کوستاریکا نیز رفتند تا بر روی گیاهانی به نام بروملیاد نیز کار کنند. بخش مرکزی این گیاه، درست در جایی که برگها از ساقه بیرون می زنند، یک چاله ریز را شکل می دهد. در این چاله‌ها می توانند در حد یک قاشق غذاخوری آب را جمع کنند. پژوهشگران اجازه دادند تا این آب نیز به طورطبیعی ارگانیسمهای زنده را دور هم آورد.
در ابتدای آزمایش، کانال‌های جریان آب، برکه ها و چاله‌های بروملیاد، همه حاوی ترکیب طبیعی از ارگانیسمهای فوتوسنتزی و زئوپلانکتونهایی که آنها را می‌خورند بودند. دانشمندان سپس یک شکارگر معمولی را به نیمی از هر یک از این مجموعه‌ها، یا اکوسیستمها، افزودند. به عنوان مثال، به نیمی از کانالها ماهی کوچکی به نام ماهی آبنوس سه مهره‌ای افزوده شد. در نیمی از برکه‌ها لارو پشه سنگ (stonefly) رهاسازی شد. و در نیمی از چاه‌های بروملیاد لارو سنجاقک (damselfly) قرار داده شد. وقتی این شکارگران در محیط مربوطه قرار گرفتند شروع به خوردن زئوپلانکتونها کردند.
بعداً، دانشمندان سطوح دی اکسید کربن در هر مجموعه آبی را مورد ارزیابی قرار دادند. آنها تفاوت چشمگیری بین این اکوسیستمها با شکارگران اصلی و آنهایی که فاقد آنها بودند یافتند. به طور متوسط، 93 درصد دی اکسید کربن بیشتری در آب بدون یک آبنوس، پشه سنگ یا سنجاقک وجود داشت. تیم آتوود یافته‌هایشان را در شماره آنلاین 17 فوریه Nature Geoscience منتشر نمودند.
علت این دی اکسید کربن بیشتر چیست؟ زئوپلانکتونها بدون شکارچی که آنها را بخورد به شکل خارج از کنترلی تکثیر شدند، این را جان ریچاردسون یکی از تهیه کنندگان این گزارش توضیح می‌دهد. او یک اکولوژیست در دانشگاه بریتیش کلمبیا است. و وی می‌گوید که افزایش بیش از حد زئوپلانکتونها که از گیاهان تغذیه می‌کنند موجب کاهش شدید جلبکها و گیاهان ریزی شد که دی اکسید کربن را از آب جذب نموده و آن را در بافتهایشان ذخیره می‌کردند. به همین خاطر سطح دی اکسید کربن در آب بالا رفت.
دانشمندان امور آب و هوایی خاطرنشان نموده‌اند که اگر سطوح دی اکسید کربن و دیگر گازهای گل‌خانه‌ای در اتمسفر خیلی بالاتر برود، زمین متحمل گرمایی مفرط خواهد شد. بدین دلیل است که دانشمندان به دنبال راه‌هایی برای ترغیب ارگانیسمهای زنده برای عمل نمودن مانند یک اسفنج، جذب و ذخیره سازی بخش عمده ای از این دی اکسید کربن بوده‌اند.
آتوود می‌گوید که "شکارگران به خاطر شکار شدن و فشارهای حاصل از ماهیگیری و به علت تغییراتی که انسان در زیستگاه‌هایشان ایجاد نموده است با سرعت هشدار دهنده ای در حال محو شدن از اکوسیستمهای ما هستند."
این مطالعه جدید حکایت از آن دارد که گیاهان ذخیره کننده کربن و گونه های مربوطه ممکن است، در صورتی که فعالیتهای ما روند از بین رفتن شکارگران عمده را ادامه بخشد، برای جذب دی اکسید کربن با مشکل مواجه شوند.
یافته های جدید معقولانه به نظر می‌رسند، این را جیمز استس، که یک اکولوژیست در دانشگاه کالیفرنیا در سانتا کروز است و در این تحقیق شرکت نداشته است، می گوید. استس می گوید که هر چیزی که جذب کربن توسط گیاهان را تقویت کند باعث جلوگیری از انتشار دی اکسید کربن در محیط اطراف می‌شود. این درست همان کاری است که شکارگران، از طریق کاهش جمعیت زئوپلانکتونها، در این مطالعه انجام دادند. برخی از تیم‌های تحقیقاتی دیگر (از جمله تیم وی) این ایده را مورد بررسی قرار داده‌اند. ولی تنوع اکوسیستمی آنان به وسعتی که در تحقیق تیم آتوود مشاهده شد نبود. استس این‌گونه جمع‌بندی نمود که یافته‌های جدید حکایت از آن دارند که این تاثیر شکارگران "می‌تواند تاحدی عمومی باشد". این بدان معناست که این نتیجه گیری می‌تواند فقط محدود به اکوسیستمهای آب شیرین نباشد.

جلبک: گروهی از ارگانیسم‌ها، از جلبکهای دریایی طویل تا میکروارگانیسمهای تک سلولی. بیشتر جلبکها فونتوسنتزی هستند، بدین معنا که از نور و دی اکسید کربن برای ساخت قند و اکسیژن استفاده می کنند.
دی اکسید کربن: یک گاز بی رنگ و بی بو. سوختن سوختهای فسیلی هم‌چون ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی مقادیر عظیمی از دی اکسید کربن را تولید می کند، که حرارت را در اتمسفر زمین به تله می اندازد. گیاهان، و همچنین فیتوپلانکتونهای گیاه مانند (از جمله جلبکها)، دی اکسید کربن را در طی فتوسنتز جذب می‌کنند.
اکولوژیست: دانشمندی که در رشته زیست شناسی مطالعه می‌کند و بررسی می‌نماید که چگونه ارگانیسمها با یک‌دیگر و با محیط‌شان تعامل می‌کنند.
اکوسیستم: مجموعه‌ی طبیعی از گیاهان، جانوران و میکروارگانیسمهایی که برای زندگی در کنار هم در مکانی خاص با اقلیمی خاص تکامل یافته‌اند. تپه‌های دریایی حاره‌ای، باران‌های جنگلی، علفزارهای آلپی وتوندرای قطبی نمونه‌هایی از اکوسیستمها هستند.
گازهای گل‌خانه‌ای: هر یک از گازهای مختلفی که حرارت را در اتمسفر به دام می‌اندازند. دی اکسید کربن برجسته‌ترین گاز گلخانه‌ای در اتمسفر زمین است.
پلانکتون: حیوانات شناور ریزاندام در آب (با نام زئوپلانکتون شناخته می‌شوند) که از گیاهان تک سلولی و ارگانیسمهای گیاه مانندی (که فیتوپلانکتون نامیده می‌شوند) تغذیه می‌کنند.