معلومة

5.3: تأثير فقدان الموائل على النظم البيئية في إفريقيا - علم الأحياء

5.3: تأثير فقدان الموائل على النظم البيئية في إفريقيا - علم الأحياء



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

5.3: تأثير فقدان الموائل على النظم البيئية في أفريقيا

تجزئة الموائل والحفاظ على التنوع البيولوجي: النتائج الرئيسية والتحديات المستقبلية

لطالما اعتبر فقدان الموائل وتجزئتها السبب الرئيسي لفقدان التنوع البيولوجي وتدهور النظام البيئي في جميع أنحاء العالم ، وهو موضوع بحث رئيسي في بيئة المناظر الطبيعية (وو 2013). غالبًا ما يشير تجزئة الموائل إلى اختزال المساحات المستمرة من الموائل إلى بقع متبقية أصغر ومتميزة مكانيًا ، ويحدث فقدان الموائل عادةً بالتزامن مع تجزئة الموائل (كولينج 2009). على الرغم من أن بعض الموائل غير مكتملة بشكل طبيعي من حيث الظروف اللاأحيائية والأحيائية (Wu and Loucks 1995) ، فقد أدت الأفعال البشرية إلى تجزئة المناظر الطبيعية بشكل كبير في جميع أنحاء العالم (Haddad et al. 2015) ، مما أدى إلى تغيير جودة الموائل وتوصيلها. لذلك ، فإن فهم أسباب ونتائج تجزئة الموائل أمر بالغ الأهمية للحفاظ على التنوع البيولوجي وعمل النظام البيئي.

في الفترة من 4 إلى 10 مايو 2015 ، ناقشت ورشة العمل الدولية حول تجزئة الموائل والحفاظ على التنوع البيولوجي ، التي عقدت في بحيرة ثاوزند آيلاند ، تشجيانغ ، الصين ، التهديدات التي يتعرض لها التنوع البيولوجي في المناظر الطبيعية المجزأة وكيف يمكن لأبحاث التجزئة تحديد هذه التهديدات والمساعدة في تخفيفها. لمواجهة هذه التحديات ، كان للورشة ثلاثة أهداف. الأول كان تجميع النتائج الرئيسية في علم التجزئة. ثانيًا ، كان تحديد الأسئلة البحثية المهمة المتبقية بشأن العلاقات بين تجزئة الموائل ، والتنوع البيولوجي ، وعمل النظام الإيكولوجي على المستويات المحلية والإقليمية والعالمية. أخيرًا ، قمنا بفحص الأدوار الفريدة لتجارب التجزئة الميدانية في معالجة هذه الأسئلة. تعتبر نتائج ورشة العمل ذات صلة بالمجتمع البيئي الأوسع ، ونقدمها هنا لتحفيز البحث الذي من شأنه تعزيز بيئة المناظر الطبيعية وبيولوجيا الحفظ.


تغيير أنماط استخدام الأراضي وتأثيراتها على ذوات الحوافر البرية في النظام البيئي للأراضي الرطبة في كيمانا ، كينيا

في كينيا ، انخفضت أعداد الحيوانات البرية بشكل كبير بسبب التغيرات في استخدام الأراضي (LUCs) على مدى العقود الثلاثة الماضية. وقد أثر ذلك على موائل الحياة البرية من خلال تحويلها إلى أراضٍ زراعية ومستوطنات بشرية. استخدمت هذه الدراسة بيانات الاستشعار عن بعد من القمر الصناعي لاندسات لتحليل أنماط استخدام الأراضي المتغيرة بين عامي 1980 و 2013 وتأثيراتها على ذوات الحوافر البرية في KWE. كان الهدف من الدراسة هو تحديد LUCs ، وتحديد الأسباب المحتملة لـ LUCs ، وفحص تأثيرات LUCs على ذوات الحوافر البرية. أظهرت النتائج زيادة ملحوظة في حجم الأراضي الزراعية والمستوطنة والأراضي الأخرى وتراجع مساحة الغابات والأراضي العشبية والأراضي الرطبة والأراضي الحرجية. تم العثور على الأسباب الرئيسية المحتملة لـ LUC على أنها التوسعات الزراعية ، وديناميات السكان البشرية ، والعوامل الاقتصادية ، وسياسة حيازة الأراضي المتغيرة ، والسياسة ، والعوامل الاجتماعية والثقافية. تشمل التأثيرات الرئيسية لـ LUCs على ذوات الحوافر البرية في KWE انخفاض أعداد الحافريات البرية ، وتدمير الموائل ، وزيادة النزاعات بين الإنسان والحياة البرية ، وتدهور الأراضي ، وتشريد الحيوانات البرية من ذوات الحوافر. توصي الدراسة بتقسيم استخدام الأراضي في KWE وإنشاء مخطط (مخططات) تقاسم منافع الحياة البرية الفعالة والفعالة.

1 المقدمة

ذوات الحوافر البرية هي ثدييات برية ذات حوافر تضم حيوانات رعي كبيرة ومتصفحات. إنها تمثل الغالبية العظمى من العواشب الكبيرة الموجودة حاليًا على الأرض وتوجد في كل منطقة حيوية تقريبًا خاصة في الأراضي العشبية القاحلة وشبه القاحلة [1]. ترتبط وفرتها وتوزيعها المكاني ارتباطًا وثيقًا بتوافر الأعلاف الجيدة والموارد المائية [2].

تتمتع ذوات الحوافر البرية بقيم اقتصادية عالية كمصدر للدخل من خلال الاستخدام الاستهلاكي وغير الاستهلاكي [3 ، 4]. توفر مواردهم السلع والخدمات البيئية لسبل عيش الناس والقيم الاجتماعية والثقافية والجمالية والبيئية. في كينيا ، شكلت موارد الحياة البرية 70٪ من إجمالي عائدات السياحة ، و 25٪ من الناتج المحلي الإجمالي ، وأكثر من 10٪ من إجمالي العمالة في القطاع الرسمي في عام 2011 [5].

على الرغم من أن إفريقيا كانت استثنائية في الاحتفاظ بتنوع كبير وتركيز كبير في الحياة البرية مقارنة بأمريكا وأستراليا ، فقد انخفض عدد سكان العديد من أنواع ذوات الحوافر البرية بشكل كبير داخل وخارج المناطق المحمية على مدى العقود الثلاثة الماضية [6 ، 7]. كان شرق إفريقيا لا يضاهى في الحفاظ على الحياة البرية السليمة نسبيًا ولكن في العقود الثلاثة الماضية انخفض عدد الحافريات البرية بشكل حاد [8].

تحتل كينيا المرتبة الثانية بين البلدان الأفريقية في ثراء أنواع الطيور والثدييات بتقدير 394 من الثدييات و 1100 طائر و 201 من الزواحف (100 سحلية و 100 ثعبان وتمساح واحد) و 100 برمائي و 950 (250 مياه عذبة و 700 بحرية. ) أنواع الأسماك. ومع ذلك ، على مدار الثلاثين عامًا الماضية ، تقلصت أعداد الحيوانات البرية لديها بنسبة تتراوح بين 35٪ و 50٪ [9] ، وبحلول عام 2006 ، تضمن عدد الأنواع المهددة في كينيا 33 نوعًا من الثدييات [10]. يُعزى هذا الانخفاض في أعداد الحيوانات البرية عالميًا وإقليميًا ومحليًا بشكل أكبر إلى تغيرات استخدام الأراضي ، والتعدي البشري على موائل الحياة البرية ، والجفاف المتكرر ، والصيد الجائر ، والأنشطة البشرية الأخرى [11 ، 12].

تؤثر التغييرات في استخدام الأراضي على الجوانب الرئيسية لعمل الأرض ، بما في ذلك التأثير المباشر على التنوع البيولوجي العالمي [13 ، 14]. في شرق إفريقيا ، حولت التغييرات في استخدام الأراضي الغطاء الأرضي إلى أراضٍ زراعية ، وأراضي رعي الماشية ، وأراضي التعدين ، والمستوطنات البشرية ، والمراكز الحضرية على حساب موائل الحياة البرية [15]. ترتبط هذه التغييرات بخسائر الحياة البرية ، وتدمير الموائل ، وتدهور الأراضي ، وانسداد ممرات الحياة البرية [15 ، 16].

في كينيا ، تؤدي الزيادة في عدد السكان بسرعة إلى التعدي على موائل الحياة البرية [17] مما يؤدي إلى تقليص مساحة الحياة البرية وانسداد ممرات الحياة البرية. إذا لم يكن للمناطق المحمية ممرات للحياة البرية ، فقد يحدث الانجراف الجيني وتزاوج الأقارب ، مما يؤدي إلى عدم استقرار السكان ، وفقدان السلامة البيئية ، وربما الانقراض المحلي وزيادة الصراع بين الإنسان والحياة البرية [18 ، 19]. مثل هذه الصراعات تخلق الإحباط والعداء تجاه الحياة البرية وقد تؤدي إلى عمليات قتل انتقامية [20 ، 21]. ولذلك ، فإن التهديد الذي يتهدد تجمعات الحافريات البرية يعد تهديدًا بارزًا لكينيا ، لا سيما عندما يأخذ المرء في الاعتبار حقيقة أن العديد من مناطقها المحمية أصبحت معزولة بشكل متزايد نتيجة لتوسع المناطق التي يسيطر عليها الإنسان [21 ، 22].

على الرغم من جهود الحفظ الضخمة المدعومة بدعم دولي كبير ، تستمر التغييرات في أنماط استخدام الأراضي والآثار المرتبطة بها للأنشطة البشرية في تسريع معدل تحويل موائل الحياة البرية في KWE. لم يتم حتى الآن تقدير تأثيرات تغيرات استخدام الأراضي على ذوات الحوافر البرية في KWE. المعلومات عن مظاهرها وحدتها غير كافية على الرغم من أهميتها في صياغة تدابير التخفيف. هذا جعل من الصعب التخفيف من الأراضي الرطبة وموائل الحياة البرية وخسائر ذوات الحوافر البرية بالإضافة إلى الحفاظ عليها في KWE. سعت الدراسة إلى تحديد أنماط استخدام الأراضي المتغيرة في KWE من 1980 إلى 2013 وبعد ذلك تحديد الأسباب المحتملة للتغيرات في استخدام الأراضي وتأثيرات استخدام الأراضي على السكان ذوات الحوافر البرية. افترضت الدراسة أن التغييرات في نمط استخدام الأراضي أدت إلى انخفاض كبير في عدد ذوات الحوافر البرية في KWE وأن الزيادة في عدد السكان والأنشطة المرتبطة بها هي الأسباب المحتملة للتغيرات في استخدام الأراضي في KWE التي تمت صياغتها على النحو التالي. (آها: لم تكن هناك زيادة كبيرة في التغيرات في استخدام الأراضي في KWE من 1980 إلى 2013. (ب) H.ا: التغييرات في أنماط استخدام الأراضي في KWE لم يكن لها آثار كبيرة على تجمعات ذوات الحوافر البرية. (ج) حا: لم تؤد الزيادة في أعداد الثروة الحيوانية والأنشطة السياحية في KWE إلى انخفاض ملحوظ في أعداد الحافريات البرية في KWE.

2. منطقة الدراسة

النظام البيئي للأراضي الرطبة في كيمانا (KWE) يقيس 3348 كيلومتر مربع ويقع في مقاطعة كاجيادو. تقع بين خطي الطول 36 ° 5 و 37 ° 5 شرقا وخطي عرض 1 ° 0 ′ و 3 ° 0 جنوبا. تضم KWE قسم Kimana (358.8 كم 2) ، قسم Entonet (1،349.3 كم 2) ، التقسيم المركزي (1،280.3 كم 2) ، موقع Imbirikani (339.8 كم 2) ، وحديقة Amboseli الوطنية (ANP) (392 كم 2). إنها منطقة غنية بالحياة البرية تتكون من ANP وتسع مزارع جماعية لكل منها محمية أو محمية للحياة البرية. تقع على حدود متنزهات Chyulu و Tsavo West الوطنية من الشرق وهي منطقة تشتت للحياة البرية في النظام البيئي Tsavo-Amboseli الأكبر.

تضم المنطقة عددًا من المستنقعات الدائمة مثل مستنقعات أمبوسيلي وكيمانا ونولتروش التي توفر أرضًا مناسبة للزراعة في حين أن النطاق بأكمله مناسب للحياة البرية والرعي [23]. يشمل الغطاء النباتي السائد الأعشاب والشجيرات و أكاسيا الأنواع النباتية التي تتكيف مع فترات الجفاف الطويلة. تشمل ذوات الحوافر الضخمة الموجودة في النظام البيئي الفيل الأفريقي (Loxodonta africana)الجاموس الأفريقي (Syncerus caffer caffer) ، eland العامة (المها Tragelaphus) ، وزرافة الماساي (زرافة camelopardalis tippelskirchi). تشمل ذوات الحوافر الصغيرة الموجودة في المنطقة حمار وحشي السهول (ايكوس بورشيلي) ، duiker مشترك (سيلفيكابرا جريميا) ، إمبالا (Aepyceros melampus) ، غزال طومسون (جازيلا طومسوني) ، غزال جرانت (جازيلا جرانتي) ، طائر الماء الشائع (Kobus ellipsiprymnus) و ديك ديك كيرك (مادوكوا كيركي). القطط الكبيرة تشمل الأسد (ليو بانثيرا) ، ضبع مرقط (كروكوتا كروكوتا)، فهد (Panthera pardus) و الفهد (أسينونيكس جوباتوس). يدعم النظام البيئي أيضًا عددًا كبيرًا من الثدييات الصغيرة والزواحف والبرمائيات. تتمتع الأراضي الرطبة بحياة غنية من الطيور ، حيث تم تسجيل أكثر من 400 نوع ، منها 40 نوعًا من الطيور الجارحة [23]. لقد هددت عالميًا أنواع الطيور مثل العاسق الصغرى، طيور محدودة النطاق توجد فقط في منطقة صغيرة مثل الحائك الذهبي Taveta ، أنواع الطيور التي تعيش فقط في نوع نباتي معين مثل حائك grosbeak ، وأنواع الطيور المهددة إقليمياً مثل النسور العسكرية.

يسكن KWE في المقام الأول من قبل الماساي الذين هم رعاة شبه رعاة مع ملكية أراضي مشتركة. ومع ذلك ، فقد خضع أسلوب حياتهم لتغييرات بسبب الفصل في الأراضي المستمر وتقسيم المزارع الجماعية مما أدى إلى نظام حيازة الأراضي الخاصة. وقد أدى ذلك إلى زيادة معدل مبيعات الأراضي وخلق فرص للهجرة خاصة في المناطق ذات الإمكانات الزراعية العالية نسبيًا مثل أقسام كيمانا وإنتونت وكوكو. المجتمعات المهاجرة هم مزارعون من أجزاء أخرى من البلاد.

3. المنهجية

تضمنت البيانات الأولية التي تم جمعها القمر الصناعي TM Landsat (تم الحصول عليه من المسار / الصف 168/062 و 167/062) صور 1980 و 1990 و 2000 و 2010 و 2013. أنواع استخدام الأراضي الحالية ، والتغيرات الملحوظة في استخدام الأراضي بمرور الوقت ، ونظام حيازة الأراضي ، والبيانات الاجتماعية والاقتصادية من 200 أسرة و 20 مؤسسة باستخدام استبيانات شبه منظمة وجداول المقابلات ، على التوالي.

للوصول إلى العينة ، تم تقسيم السكان إلى مجموعات تشمل Amboseli ، و Olchoro ، و Imbirikani ، و Kimana ، و Inkariak Ronkena ، و Kuku ، و Loolopon ، و Entonet ، وبعد ذلك تم اختيار الأفراد بشكل عشوائي اعتمادًا على حجم المنطقة والكثافة السكانية البشرية على النحو التالي: قسم Kimana و Kuku ، 30 أسرة في كل من Olchoro و Loolopon و Entonet و Inkariak Ronkena ، 25 أسرة لكل منهما و Amboseli و Imbirikani ، 20 أسرة لكل منهما. أجريت المقابلات بشكل عشوائي باستخدام أسئلة شبه منظمة. تم إجراء مقابلة مع رئيس أسرة بالغ فقط (رجل أو امرأة) لكل أسرة ولكن كان له أو لها الحرية في طلب المساعدة من أي فرد آخر من أفراد الأسرة في حالة وجود صعوبات في الرد على الأسئلة. بالنسبة للمؤسسات ، تم إجراء مقابلة مع الموظف الأطول خدمة فقط والذي كان يُنظر إليه على أنه أكثر دراية بمنطقة الدراسة وكان له / لها الحرية في طلب المساعدة من أي مسؤول آخر في حالة وجود صعوبات.

تضمنت البيانات الثانوية التي تم جمعها خريطة طبوغرافية KWE ، وأنواع استخدام الأراضي ، وأسباب تغيرات استخدام الأراضي وتأثيراتها على ذوات الحوافر البرية ، وأرقام تعداد السكان ، وبيانات التعداد السكاني للحافريات البرية ، واتجاه أعداد الماشية. تم جمع بيانات تغير استخدام الأراضي من خلال الحصول على صور الأقمار الصناعية وتفسيرها وتحليلها باستخدام برنامجي ARCGIS و EDRAS. تم الحصول على أعداد ذوات الحوافر البشرية والحيوانية والبرية من خطة تنمية منطقة Loitokitok و KNBS و ILRI و DRSRS و KWS.

كما تم استخدام المراقبة المباشرة لتحديد الأنواع البرية ذات الحوافر والأنواع الحالية لاستخدام الأراضي وتدهور الأراضي وزحف الأراضي الرطبة. وشمل هذا مسارًا مقطعيًا يمتد بشكل قطري من موقع Kimana الفرعي إلى Isenet عبر محمية الحياة البرية في مجتمع Kimana التي تغطي مسافة 60 كم. تم تنفيذها بمساعدة كشافة الطرائد المجتمعية الذين يقومون بدوريات على أطراف ممرات الحياة البرية حيث تتركز المزارع المروية. تم تحديد جميع أنواع ذوات الحوافر البرية الموجودة على مسافة كيلومتر واحد على جانبي مسار المقطع العرضي وتم حساب الأنواع الفردية. حدث ذلك خلال شهر نيسان (بداية هطول الأمطار الطويلة) 2013 واستمر ثلاثة أيام. خلال شهر أبريل ، تتركز ذوات الحوافر البرية في الغالب في أماكن مستنقعات بسبب توفر المياه والمراعي. تم استخدام الصور لالتقاط البيانات باستخدام كاميرا رقمية. ساعد في تصنيف استخدامات الأراضي في المناطق كدليل على الممارسات الفعلية التي تحدث.

لتعزيز الكشف عن التغيير ، تم إجراء زيارات ميدانية للتحقق من صحة الأرض. تضمن ذلك اختيار المواقع بشكل عشوائي من أحدث خريطة أساسية لاستخدام الأراضي وزيارة كل موقع للتحقق والتحقق مما إذا كان نوع استخدام الأرض على الأرض الفعلي هو ما تم عرضه على الخريطة. تم الحصول على خمس مجموعات من الصور تمثل فترة زمنية مدتها 33 عامًا من 1980 إلى 2013.

تم تحديد الموقع الجغرافي لصورة القمر الصناعي TM Landsat لعام 1980 مقابل خريطة طبوغرافية بمقياس 1/50000 باستخدام عدد من نقاط التحكم الأرضية ، والتي تم الحصول عليها بعد زيارة منطقة الدراسة. كان الإسقاط هو Universal Transverse Mercator (UTM) مع Arc 1960 كمرجع. تم بعد ذلك إجراء تسجيل صورة إلى صورة عن طريق الإسناد الجغرافي لصور الأقمار الصناعية للأعوام 1990 و 2000 و 2010 و 2013 من TM Landsat مقابل صور القمر الصناعي TM Landsat المُحددة جغرافياً لعام 1980. وهذا يضمن توافق شبكات البكسل الخاصة بصور 1990 و 2000 و 2010 و 2013 للصورة التي تم تحديدها جغرافيًا لعام 1980 ، لتمكين مقارنة الصور بكسل ببكسل. ثم تم تحليل الصور لتحديد أنواع استخدامات الأراضي المختلفة. تم تعيين التغييرات في فئات استخدام الأراضي وتحديد كميتها وإجراء تقييم الدقة للجميع.

4. تحليل البيانات

تم تحليل صور الأقمار الصناعية وتفسيرها باستخدام برنامج GIS Arc Map و ERDAS Images. تم تحليل البيانات المتعلقة بالإحصاءات الاجتماعية والاقتصادية والحفريات البرية والثروة الحيوانية باستخدام برنامج SPSS الإصدار 17 و Microsoft Excel. تم تحليل بيانات تغيرات استخدام الأراضي باستخدام الإحصائيات الوصفية لإظهار التباين من 1980 إلى 2013. وشمل ذلك حساب حجم المناطق تحت كل استخدام للأراضي للأعوام 1980 و 1990 و 2000 و 2010 و 2013 وأحجامها المحسوبة. يتم توفير هذه الإمكانية في أمر المنطقة ضمن وحدة استعلام قاعدة البيانات في Arc Map. ثم تم إدخال المناطق في Microsoft Excel لحساب تغييرات استخدام الأراضي بمرور الوقت. لتحديد التغير في استخدام الأراضي لاستخدامات معينة للأرض ، تم طرح مساحة الأرض لعام 1980 من مساحة الأرض لعام 2013. تم إجراء تحليل إحصائي لمعامل ارتباط بيرسون لتحديد الارتباط بين التغييرات في الاستخدامات المختلفة للأراضي في أراضي كيمانا الرطبة النظام البيئي. تم تلخيص تواتر رؤساء الأسر والمؤسسات الذين تمت مقابلتهم والذين قدموا إجابة خاصة. تم اختبار مساواة الترددات باستخدام جودة مربع كاي للملاءمة. لتحديد الأسباب المحتملة لتغييرات استخدام الأراضي ، تم تلخيص ترددات ردود أولئك الذين تمت مقابلتهم وتم إجراء تحليل جداول كاي مربع لتحديد العلاقة مع سمات محددة. تعتبر الاختبارات الإحصائية كبيرة إذا

كانت القيم مساوية أو أقل من 0.05 وغير مهمة إذا كانت القيم أكبر من 0.05 [24]. بالنسبة إلى جداول chi-square المتقاطعة ، إذا كانت القيمة تساوي أو أقل من 0.05 ، فإن الاستجابة تعتمد على سمة ومستقلة عن السمة إذا كانت القيمة أكبر من 0.05.

5. النتائج

5.1 التغييرات الرئيسية في استخدام الأراضي في النظام البيئي للأراضي الرطبة في كيمانا (KWE)

أنتج هذا البحث سبعة أنواع مهمة لاستخدام الأراضي بما في ذلك المزارع / الأراضي الزراعية ، والمستوطنات والمناطق الحضرية ، والأراضي الحرجية ، والأراضي العشبية ، والأراضي الحرجية ، والأراضي الرطبة / المستنقعات ، والأراضي الأخرى (الأراضي الجرداء والصخرية ، والمناطق المبنية ، والمحاجر ، والطرق ، والأراضي الرطبة / المستنقعات الجافة ، والمستوطنات البشرية المهجورة) (الشكل 1). في عام 1980 ، كان النظام الإيكولوجي للأراضي الرطبة في كيمانا يحتوي على مساحة إجمالية قدرها 3348.66 كيلومتر مربع (الجدول 1) احتلت المزارع / الأراضي الزراعية منها 69.97 كيلومتر مربع من المستوطنات والمناطق الحضرية ، 2.08 كيلومتر مربع من الأراضي الحرجية ، 62.27 كيلومتر مربع من الأراضي العشبية ، 2،555.71 كيلومتر مربع ، 58.93 كم 2 أرض رطبة / مستنقعات ، 492.66 كم 2 وأراضي أخرى ، 108.4 كم 2. بحلول عام 2013 ، احتلت المزرعة / الأراضي الزراعية مساحة 438.17 كم 2 من المستوطنات والمناطق الحضرية ، و 16.26 كم 2 من الأراضي الأخرى ، و 303.47 كم 2 من الأراضي الحرجية ، و 32.65 كم 2 من الأراضي العشبية ، و 2349.13 كم 2 من الأراضي الرطبة ، و 153.05 كم 2 والأراضي الحرجية ، 55.78 كم 2 (الشكل 2 ).


تواجه الظباء في إفريقيا خطر الانقراض بسبب تأثير تغير المناخ على الموائل

تحتاج أنواع الظباء في إفريقيا إلى مساعدة فورية إذا كانت ستنجو من تهديد تغير المناخ ، وفقًا لدراسة نُشرت يوم الخميس في المجلة. علم الأحياء الحالي.

توصلت الدراسة إلى أن 82 في المائة من 72 نوعًا من الظباء في القارة ستشهد تقلص موائلها بمقدار النصف بحلول عام 2080 لأن تغير المناخ يجعل نطاقاتها غير صالحة للعيش. من المتوقع أن تنقرض ما لا يقل عن أربعة أنواع - الأداكس ، والهيرولا ، والنيل ليشوي ، ودويكر Aders - في البرية نتيجة لفقدان الموائل.

وصف الباحث الرئيسي ، جاكوب برو يورجنسن ، عالم الأحياء بجامعة ليفربول في إنجلترا ، المداكس بأنه "مخلوق رائع وفريد ​​من نوعه" وأكثر أنواع الظباء والأنواع ذات الصلة تكيفًا مع الصحراء. وقال: "يمكن رؤية هذا الظباء المهيب ذي القرون الحلزونية وهو يتجول لمسافات طويلة في بحر من الكثبان الرملية". يعتبر الصيد غير القانوني مسؤولاً عن تراجع الأداكس ، مما دفع الأنواع إلى أدنى مستوى لها على الإطلاق عند 200 فرد. قال Bro-Jørgensen إن حماية الحيوانات من الصيادين يجب أن تكون أولوية ، لكنه أضاف: "تشير دراستنا إلى الحاجة أيضًا إلى مراقبة التغيرات في البيئة بعناية في الجيوب القليلة التي لا يزال فيها [addax] موجودًا والاستعداد لتخصيص مناطق إضافية جانبًا للحفظ إذا تدهور الموطن كما هو متوقع ".

مثل الظباء ، فإن أنواع الظباء التي يُتوقع أن تتأثر بشدة بتغير المناخ ستكون تلك الأنواع ذات النطاق المحدود والتي تعتمد على أنواع ضيقة من الموائل. ستواجه الأنواع التي تفضل المناخات الأكثر برودة وجفافًا أو تلك التي تعيش خارج الموائل المحمية الحالية ، مثل غزال Speke و duiker الفضي ، أكبر قيود على النطاق ، وفقًا للدراسة.

قال Bro-Jørgensen إن هذا مهم "ليس فقط لأن هذه حيوانات رائعة في حد ذاتها" ولكن أيضًا بسبب أهميتها في أنظمتها البيئية الأصلية. لسبب واحد ، تعتبر الظباء من أنواع الفرائس المهمة للحيوانات آكلة اللحوم الكبيرة مثل الأسود ، التي تواجه نقصًا في الغذاء في معظم أنحاء مداها.

تقوم الظباء أيضًا بتفريق البذور في فضلاتها ، مما يسمح للنباتات بالتجذر والنمو ، والمساعدة في تشكيل طبيعة بيئتها من خلال هجراتها. أشار Bro-Jørgensen إلى الحيوانات البرية ، التي لها تأثير كبير على النباتات والمياه والحياة البرية الأخرى في جميع أنحاء نظام Serengeti البيئي بأكمله خلال هجرتها السنوية التي تستغرق أشهر.

ما يخبرنا به التنوع البيولوجي الشديد في مدغشقر عن تأثير تغير المناخ على الحياة البرية

تلعب الظباء أيضًا دورًا ثقافيًا مهمًا في أجزاء كثيرة من إفريقيا ، وهو أمر يساعد على حمايتها في بعض المناطق. قال Bro-Jørgensen: "ربطت مشاريع الحفاظ على جبل بونجو في كينيا الحفاظ على الظباء بالمزايا الثقافية".

على سبيل المثال ، قام مشروع Bongo Surveillance Project بتجنيد عدة فرق من الطلاب الكينيين لتشكيل نوادي الحياة البرية المجتمعية التي تراقب تجمعات bongo في البرية. لم يقتصر الأمر على إشراك المجتمع ، ولكن التمويل يساعد في دعم المدارس والحفاظ على المياه والزراعة والاقتصادات المحلية.

يأمل مؤلفو الورقة البحثية أن تلهم الباحثين الآخرين للنظر في مجموعات الأنواع الإضافية لمعرفة كيف سيؤثر تغير المناخ عليها. بدأ المؤلف المشارك بنجامين لوك باين ، عالم الأحياء بجامعة ليفربول ، مشروعًا لدراسة تأثير الاحترار العالمي على التنوع البيولوجي البحري. في غضون ذلك ، يواصل Bro-Jørgensen أبحاثه على الظباء. وقال: "إنني حريص على معرفة كيف يمكن دمج الحلول لمواجهة التهديد الناجم عن تغير المناخ مع الحاجة إلى معالجة التهديدات الملحة الأخرى للحفاظ على الظباء ، ولا سيما من الصيد الجائر وتغييرات استخدام الأراضي التي تمنع الحياة البرية".

وأضاف أنه يجب اتخاذ إجراءات لحماية الظباء قبل فوات الأوان. "ما نحتاجه الآن هو رصد أقوى للتغير البيئي على الأرض ، لا سيما عندما تُظهر نماذجنا احتمالية عالية لتغير المناخ له تأثير شديد ، وعلى هذا الأساس نحتاج إلى أن نكون مستعدين للعمل."


فقدان أعلى الحيوانات المفترسة مما يؤدي إلى انهيار النظم البيئية

خلصت دراسة جديدة إلى أن التراجع الكارثي حول العالم للحيوانات المفترسة "القمة" مثل الذئاب أو الكوجر أو الأسود أو أسماك القرش أدى إلى زيادة هائلة في "المفترسات المتوسطة" الأصغر التي تسبب اضطرابات اقتصادية وبيئية كبيرة.

ووجدت النتائج ، التي نُشرت اليوم في مجلة Bioscience ، أن جميع أكبر الحيوانات المفترسة الأرضية في أمريكا الشمالية قد تراجعت خلال الـ 200 عام الماضية بينما اتسعت نطاقات 60٪ من المفترسات المتوسطة. يقول العلماء إن المشكلة عالمية ومتنامية وخطيرة مع حلول قليلة تلوح في الأفق.

مثال على ذلك: في أجزاء من أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى ، تم القضاء على أعداد الأسود والنمور ، مما سمح بزيادة عدد السكان "المتوسطين" التاليين ، قرود البابون. في بعض الحالات ، يتم الآن إبقاء الأطفال في المنزل من المدرسة لحراسة حدائق الأسرة من مجموعات وقحة من قرود البابون التي تغزو المحاصيل.

قال ويليام ريبل ، أستاذ النظم الإيكولوجية للغابات والمجتمع في جامعة ولاية أوريغون: "هذه القضية معقدة للغاية ، والكثير من العواقب غير معروفة". "ولكن هناك أدلة على أن انفجار مجموعات المفترسات المتوسطة حاد للغاية وله تداعيات بيئية واقتصادية."

قال الباحثون إنه في حالة تلو الأخرى حول العالم ، تم تقليل الحيوانات المفترسة الأولية مثل الذئاب أو الأسود أو أسماك القرش بشكل كبير إن لم يتم القضاء عليها ، عادة عن قصد وأحيانًا بفعل قوى مثل تعطيل الموائل أو الصيد أو صيد الأسماك. في كثير من الأحيان كان ينظر إلى هذا بشكل إيجابي من قبل البشر ، خوفًا من هجوم شخصي أو فقدان الماشية أو مخاوف أخرى. لكن الصورة الجديدة التي تظهر هي مجموعة من المشاكل ، بما في ذلك النظام البيئي والاضطراب الاقتصادي الذي قد يقزم أي مشاكل قدمتها الحيوانات المفترسة الأولية الأصلية.

"لقد قمت بالكثير من العمل على الحياة البرية في أفريقيا ، والناس في كل مكان يسألون بعض الأسئلة نفسها ، ماذا نفعل؟" قال كلينتون إيبس ، الأستاذ المساعد في جامعة ولاية أوهايو الذي يدرس التفاعلات بين البشر والحياة البرية. "الأهم من ذلك هو أن نفهم أن هذه القضايا معقدة ، فالمسألة ليست بسيطة مثل التخلص من الذئاب أو الأسود والاعتقاد بأنك قد حللت مشكلة ما. علينا أن نكون أكثر حرصًا بشأن اتخاذ ما يبدو أنه الحل السهل. "

غالبًا ما يفضل مربي الماشية القضاء على الذئاب ، على سبيل المثال ، الذين يخشون الهجمات على ماشيتهم. ومع ذلك ، فقد أدى ذلك إلى زيادة هائلة في عدد ذئاب القيوط ، التي كانت تحت المراقبة من قبل الذئاب. تهاجم ذئب البراري الظباء ذات القرون الشوكية والأغنام المحلية ، وكانت محاولات السيطرة عليها باهظة التكلفة ، حيث كلفت مئات الملايين من الدولارات.

وكتب الباحثون في تقريرهم: "ينبغي توقع أن تتعدى التأثيرات الاقتصادية للمفترسات المتوسطة تلك الخاصة بالحيوانات المفترسة الرئيسية في أي سيناريو تساهم فيه المفترسات المتوسطة في نفس الشيء أو في صراع جديد مع البشر". "Mesopredators تحدث بكثافة أعلى من الحيوانات المفترسة الرئيسية وتظهر مرونة أكبر للتحكم في الجهود."

لا تقتصر المشاكل على النظم البيئية الأرضية. أسماك القرش ، على سبيل المثال ، في حالة تدهور خطير بسبب الصيد الجائر. في بعض الأماكن ، أدى ذلك إلى حدوث انفجار في تجمعات أسماك الراي ، مما أدى بدوره إلى انهيار مصايد أسماك الإسكالوب في الخليج وخسائر اقتصادية بيئية.

ومن نتائج الدراسة:

يمكن للحيوانات المفترسة الأولية أو القمة أن تفيد في الواقع مجموعات الفرائس من خلال قمع الحيوانات المفترسة الأصغر ، وقد أدى الفشل في النظر في هذه الآلية إلى انهيار النظم البيئية بأكملها.

تم توثيق الآثار السلبية المتتالية للارتفاع الكبير في أعداد المفترسات على الطيور والسلاحف البحرية والسحالي والقوارض والجرابيات والأرانب والأسماك والاسقلوب والحشرات وذوات الحوافر.

قد تكون التكلفة الاقتصادية للتحكم في المفترسات المتوسطة عالية جدًا ، وفي بعض الأحيان يمكن تحقيقها بشكل أكثر فاعلية وبتكلفة أقل عن طريق إعادة الحيوانات المفترسة الرئيسية إلى النظام البيئي.

لا يمكن أن يحل التدخل البشري بسهولة محل دور الحيوانات المفترسة الرئيسية ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الخوف المستمر من الافتراس لا يغير السكان فحسب ، بل يغير سلوك المفترسات المتوسطة.

عادة ما تكون الحيوانات المفترسة الكبيرة من الحيوانات آكلة اللحوم ، ولكن المفترسات المتوسطة غالبًا ما تكون من آكلات اللحوم ويمكن أن تسبب أضرارًا كبيرة للنباتات والمحاصيل.

يمكن العثور على آثار انفجار التجمعات المتوسطة في المحيطات والأنهار والغابات والمراعي في جميع أنحاء العالم.

أصبح عكس ومنع إطلاق المفترسات المتوسطة أمرًا صعبًا ومكلفًا بشكل متزايد مع استمرار كبار الحيوانات المفترسة في العالم في الاندفاع نحو الطمس.

قال ريبل "هذه المشاكل تقاوم الحلول البسيطة". "لقد قرأت أنه عندما جاء الجنرال جورج أرمسترونج كاستر إلى بلاك هيلز في عام 1874 ، لاحظ ندرة ذئاب القيوط ووفرة الذئاب. والآن اختفت الذئاب في أماكن كثيرة وتقتل القيوط آلاف الأغنام في جميع أنحاء العالم. غرب."

وقال "لقد بدأنا بالكاد في تقدير تأثير فقدان كبار الحيوانات المفترسة لدينا".

في جامعة ولاية أوهايو ، أجرى ريبل وزميله روبرت بيشتا أبحاثًا مستفيضة ومنشورات متعددة حول تأثير فقدان الحيوانات المفترسة مثل الذئاب والكوجر على اضطراب النظام البيئي ، ليس فقط من خلال السماح بأعداد متزايدة من حيوانات الرعي مثل الغزلان والأيائل ، ولكن أيضًا الخسارة الخوف من الافتراس الذي يغير سلوك هذه الحيوانات. لقد وثقوا استعادة النظام البيئي في منتزه يلوستون الوطني بعد إعادة الذئاب هناك.


الجيش والبيئة

العديد من القوات العسكرية في العالم لها أيضًا تأثير على البيئة. في بعض الأحيان ، يكون حجم المشاكل التي يتركونها عند خروجهم من منطقة التدريب أو الصراع كبيرًا. في بعض الدول ، مثل الولايات المتحدة ، يمكن إعفاء الجيش من العديد من اللوائح البيئية.

لا توجد مجموعة كاملة من الأمثلة ، ما يلي يوضح بعض القضايا:

  • في حرب الخليج وأزمة كوسوفو ، استخدمت الولايات المتحدة والمملكة المتحدة اليورانيوم المستنفد الذي كان له عواقب بيئية أيضًا.
  • في حرب فيتنام ، استخدمت الولايات المتحدة العامل البرتقالي لتدمير النظام البيئي للغابات المطيرة الفيتنامية بأكملها. لا تزال الآثار محسوسة.
  • في جمهورية الكونغو الديمقراطية ، غالبًا ما تقتل قوى مختلفة الغوريلا والحيوانات الأخرى لأنها تتعدى على أراضيها.
  • في أوكيناوا ، تؤثر القواعد العسكرية الأمريكية الكبيرة أيضًا على بيئة السكان المحليين.
  • فييكس ، بورتوريكو ، الولايات المتحدة تستخدم الذخيرة الحية في ميادين القصف والطيران على ارتفاع منخفض للتدريب. هذا أيضا كان له تأثير على البيئة.
  • يقدم تقرير أعده معهد دراسات السياسات ، أبريل 2000 ، بعنوان القمة الدولية على مستوى القاعدة حول تنظيف القواعد العسكرية ، الكثير من التفاصيل والعديد من الأمثلة الأخرى.

السافانا الأفريقية

معرض إيضاحي ومعلومات عن النظام البيئي للسافانا الأفريقية.

النظام البيئي للسافانا الأفريقي عبارة عن أرض عشبية استوائية ذات درجات حرارة دافئة على مدار العام مع أعلى هطول موسمي لهطول الأمطار في الصيف. تتميز السافانا بالأعشاب والأشجار الصغيرة أو المتناثرة التي لا تشكل مظلة مغلقة ، مما يسمح لأشعة الشمس بالوصول إلى الأرض. تحتوي السافانا الأفريقية على مجتمع متنوع من الكائنات الحية التي تتفاعل لتشكل شبكة غذائية معقدة.

المجتمع هو مجموعة من الكائنات الحية تتفاعل في منطقة معينة في ظل ظروف بيئية مماثلة. السلسلة الغذائية هي مجموعة من الكائنات الحية مرتبطة بترتيب الطعام الذي تأكله ، من المنتجين إلى المستهلكين ، ومن فريسة للحيوانات المفترسة ، ومن آكلات القمامة إلى المتحللات. تمثل الأسهم في السلسلة الغذائية تدفق الطاقة والمادة بين مستويات التغذية (الغذائية). تظهر سلاسل الغذاء مسارًا واحدًا فقط للغذاء والطاقة من خلال نظام بيئي. في معظم النظم البيئية ، يمكن للكائنات الحية الحصول على الغذاء والطاقة من أكثر من مصدر واحد ، وقد يكون لها أكثر من حيوان مفترس.

تتكون النظم البيئية السليمة والمتوازنة من سلاسل غذائية متعددة ومتفاعلة تسمى شبكات الغذاء. تتغذى الحيوانات آكلة اللحوم (الأسود والضباع والنمور) على العواشب (إمبالا ، الخنازير ، الماشية) التي تستهلك المنتجين (الأعشاب ، المواد النباتية). تقوم القاذفات (الضباع والنسور) والمحللات / الحشرات (البكتيريا والفطريات والنمل الأبيض) بتفكيك المواد العضوية وإتاحتها للمنتجين وإكمال دورة الغذاء (الويب). البشر جزء من مجتمع السافانا وغالبًا ما يتنافسون مع الكائنات الحية الأخرى على الغذاء والفضاء.

تحدد القائمة التالية وتقدم أمثلة على مستويات التغذية (الغذائية) التي تشتمل على شبكات الغذاء:

  • منتج: كائن حي في السلسلة الغذائية يمكنه إنتاج طاقته ومغذياته. أمثلة: الحشائش ، شجرة الجاكاليري ، شجرة الأكاسيا
  • المستهلك الأساسي / العاشبة: الكائن الحي الذي يأكل النباتات بشكل رئيسي. أمثلة: الأبقار والإمبالا والخنازير والحمير الوحشية
  • المستهلك الثانوي / آكل اللحوم: كائن حي يأكل اللحوم. أمثلة: النمر ، الأسد
  • آكلة اللحوم: كائن حي يأكل مجموعة متنوعة من الكائنات الحية ، بما في ذلك النباتات والحيوانات والفطريات. أمثلة: البشر ، الخنازير
  • محلل / ديتريتيفوريس: الكائنات الحية التي تكسر المواد والنفايات الحيوانية والنباتية الميتة وتطلقها كطاقة ومغذيات في النظام البيئي. أمثلة: البكتيريا والفطريات والنمل الأبيض
  • زبال: حيوان يأكل لحم حيوان ميت أو متعفن. أمثلة: النسور والضباع
  • آكل الحشرات: الكائن الحي الذي يأكل الحشرات في الغالب. مثال: نقار الثيران ذو المنقار الأحمر

برنامج National Geographic Society الذي يدعم مشاريع الحفظ على الأرض والتعليم وجهود الحوافز الاقتصادية وحملة توعية عامة عالمية لحماية القطط الكبيرة وموائلها.


نظم بيئية مختلفة في الغابات الاستوائية المطيرة

تقع النظم البيئية للغابات الاستوائية المطيرة بالقرب من خط الاستواء وهي دافئة على مدار السنة. بسبب الدفء والمستوى العالي لهطول الأمطار ، تتمتع الغابات الاستوائية المطيرة بموسم نمو على مدار العام. تميل نباتات الغابات المطيرة إلى النمو بشكل كبير لأنها تتنافس على ضوء الشمس. ومع ذلك ، تميل تربة الغابات المطيرة إلى أن تكون فقيرة لأن تغذية الغابات محصورة في الغطاء النباتي. تحتوي النظم البيئية للغابات المطيرة على أكبر عدد من الأنواع النباتية والحيوانية على الأرض.

هناك أيضًا أنظمة بيئية مختلفة في الغابات الاستوائية المطيرة في طبقات مختلفة من الغابة نفسها (المظلة ، أرضية الغابة ، إلخ).


لماذا الأنواع المهددة بالانقراض مهمة

This loggerhead was entangled in a line dragging a plastic bucket. Credit: U.S. Coast Guard, Matt Strucic

The Endangered Species Act (ESA) was established in 1973 to protect "imperiled species and the ecosystems upon which they depend" and help them recover.

The Trump administration has put forth a number of proposals that would weaken the ESA. These include measures to allow for the consideration of economic impacts when enforcing the ESA, ending the practice of automatically giving threatened species the same protection as endangered species, and making it easier to remove species from the endangered list.

In a way, this is nothing new because the ESA has been under attack for decades from construction, development, logging, water management, fossil fuel extraction and other industries that contend the act stifles economic development. But between 2016 and 2018 alone, there were almost 150 attempts to undercut the ESA and last year, from July 8 to 22, Republicans in Congress or the Trump administration introduced 24 such measures and spending bill riders.

These bills included efforts to remove the gray wolf's protected status in Wyoming and the western Great Lakes a plan to remove from the endangered list the American burying beetle that lives on oil-rich land and a strategy to roll back protection of the sage-grouse, which also inhabits oil-rich land in the West and whose numbers have declined 90 percent since the West was first settled. The Trump Administration recently opened up nine million acres of sage-grouse habitat to drilling and mining.

Endangered species, if not protected, could eventually become extinct—and extinction has a myriad of implications for our food, water, environment and even health.

Extinction rates are accelerating

Ninety-nine percent of all species that have ever lived have gone extinct over the course of five mass extinctions, which, in the past, were largely a result of natural causes such as volcano eruptions and asteroid impacts. Today, the rate of extinction is occurring 1,000 to 10,000 times faster because of human activity. The main modern causes of extinction are the loss and degradation of habitat (mainly deforestation), over exploitation (hunting, overfishing), invasive species, climate change, and nitrogen pollution.

There are also other threats to species such as the pervasive plastic pollution in the ocean—a recent study found that 100 percent of sea turtles had plastic or microplastic in their systems.

Emerging diseases affecting more and more wildlife species such as bats, frogs and salamanders are the result of an increase in travel and trade, which allows pests and pathogens to hitch rides to new locations, and warming temperatures that enable more pests to survive and spread. Wildlife trafficking also continues to be a big problem because for some species, the fewer members there are, the more valuable they become to poachers and hunters.

How many species are endangered?

According to the International Union for Conservation of Nature's Red List of Threatened Species, over 26,500 species are in danger of extinction. This includes 40 percent of amphibians, 34 percent of conifers, 33 percent of reef-building corals, 25 percent of mammals and 14 percent of birds. In the U.S., over 1,600 species are listed as threatened or endangered.

A 2018 report by the Endangered Species Coalition found that ten species in particular are "imperiled" by the Trump administration's proposals: California condor, giraffe, Hellbender salamander, Humboldt marten, leatherback and loggerhead sea turtles, red wolf, rusty patched bumble bee, San Bernardino kangaroo rat, West Indian manatee, and Western yellow-billed cuckoo.

San Bernardino Kangaroo rat. Credit: Photo: Gursharan Singh

While it may seem unimportant if we lose one salamander or rat species, it matters because all species are connected through their interactions in a web of life. A balanced and biodiverse ecosystem is one in which each species plays an important role and relies on the services provided by other species to survive. Healthy ecosystems are more productive and resistant to disruptions.

A recent study found that extreme environmental change could trigger an "extinction domino effect." One of the study's authors said, "Because all species are connected in the web of life, our paper demonstrates that even the most tolerant species ultimately succumb to extinction when the less-tolerant species on which they depend disappear." So saving one species means saving its habitat and the other species that live there too.

"When you lose one species, it affects the ecosystem and everything around it gets a little bit more fragile while it adapts to change," said Kelsey Wooddell, assistant director of the Earth Institute Center for Environmental Sustainability. "Even if it's not a keystone species [a species that others in an ecosystem depend on], its loss will weaken the functionality of the entire ecosystem, which just makes it easier for that ecosystem to stop working."

What are the consequences of extinction?

Altering ecosystems through cascading effects

If a species has a unique function in its ecosystem, its loss can prompt cascading effects through the food chain (a "trophic cascade"), impacting other species and the ecosystem itself.

An often-cited example is the impact of the wolves in Yellowstone Park, which were hunted to near extinction by 1930. Without them, the elk and deer they had preyed upon thrived, and their grazing decimated streamside willows and aspens, which had provided habitat for songbirds. This left the stream banks susceptible to erosion, and a decline in songbirds allowed mosquitoes and other insects the birds would have eaten to multiply. When the wolves were reintroduced to the park in 1995, they once again preyed on the elk plant life returned to the stream banks and along with it, birds, beavers, fish and other animals. (Note: David Bernhardt, acting secretary of the Department of the Interior, just announced a proposal to strip gray wolves of their endangered status in the Lower 48 states.)

Kelp forests are another classic example. They play an important role in coastal ecosystems because they provide habitat for other species, protect the coastline from storm surges and absorb carbon dioxide.

Yet kelp forests are rapidly getting mowed down by exploding numbers of purple sea urchin. California sea otters eat the purple sea urchins that feed on giant kelp. These otters used to number in the hundreds of thousands to millions, but their population has been reduced to about 3,000 as a result of unchecked hunting in the 19th century and pollution. Moreover, in 2013 the sunflower starfish, which also eats purple sea urchins, began dying because of a virus that was likely exacerbated by warmer waters. Without the sea otter and the sunflower starfish predators, the purple sea urchin began feasting on the kelp forests, which declined 93 percent between 2013 and 2018. (A new study found that kelp forests are now also threatened by ocean heat waves.) The explosion of sea urchins not only damaged the kelp ecosystem, it also had serious impacts on Northern California's red urchins that are valued for sushi. Fish that need the kelp forests for spawning, such as sculpin, rock cod and red snapper may become vulnerable in the future as well.

As another example, Wooddell explained that on Guam, after the invasive brown tree snake was accidentally introduced to the island in the 1950s, 10 of the island's 12 endemic bird species went extinct. "Typically birds eat seeds and spread seeds elsewhere on the island but that is no longer a functioning ecosystem," she said. "So the forest and the trees have decreased a lot. And Guam is covered in spiders because the birds are not there to eat them."

Losing apex species has multiple effects

Eliminating the large predators at the top of the food chain, the "apex species," may be humans' most serious impact on nature, according to one study. These large species are more vulnerable because they live longer, reproduce more slowly, have small populations, and need more food and a greater habitat area. Scientists say their loss has played a role in pandemics, fires, the decline of valued species and the rise of invasive ones, the reduction of ecosystem services, and decreased carbon sequestration.

Elephants are an apex species that may go extinct in our lifetime, as a result of tourism, habitat loss and poaching for ivory. This could dramatically change ecosystems in Africa and Asia. Through consumption and digestion, elephants disperse more seeds farther than any other animals this fosters the growth of plants and trees that birds, bats and other animals depend upon for food and shelter.

Otter in a kelp field. Credit: Photo: Doug Knuth

Elephants also dig water holes that all animals share, and they fertilize the soil with their rich dung, which provides food for other animals.

The loss of apex species can also affect wildfires. After rinderpest, an infectious virus, wiped out many plant-eating wildebeest and buffalo in East Africa in the late 1800s, plants flourished. During the dry season, this over-abundance of vegetation spurred an increase in wildfires. In the 1960s, after rinderpest was eliminated through vaccinations, the wildebeest and buffalo returned. The ecosystem went from shrubbery to grasslands again, decreasing the amount of combustible vegetation, and the wildfires decreased.

Jeopardizing pollination

Seventy-five percent of the world's food crops are partially or completely pollinated by insects and other animals, and practically all flowering plants in the tropical rainforest are pollinated by animals. The loss of pollinators could result in a decrease in seed and fruit production, leading ultimately to the extinction of many important plants.

Flying foxes, also known as fruit bats, are the only pollinators of some rainforest plants. They have been over-hunted in tropical forests with several species going extinct. One study noted that 289 plant species, including eucalyptus and agave, rely on flying foxes to reproduce in turn, these plants were responsible for producing 448 valuable products.

Bees pollinate over 250,000 species of plants, including most of the 87 crops that humans rely on for food, such as almonds, apples and cucumbers.

But in recent years, large populations of bees have been wiped out by the mysterious "colony collapse disorder" wherein adult honeybees disappear from their hive, likely in response to numerous stressors.

Over the last 20 years in the U.S., monarch butterflies, which pollinate many wildflowers, have decreased 90 percent. The rusty-patched bumble bee, another important pollinator and the first bee species to be put on the endangered list, now only occupies one percent of its former range.

Insect populations overall are declining due to climate change, habitat degradation, herbicides and pesticides. A 2014 review of insect studies found that most monitored species had decreased by about 45 percent. And a German study found 75 percent fewer flying insects after just 27 years. As insect populations are reduced, the small animals, fish and birds that rely on them for food are being affected, and eventually the predators of fish and birds will feel the impacts as well. One entomologist who had studied insects in the rainforest in the 1970s returned in 2010 to find an up to 60-fold reduction. His study reported "a bottom-up trophic cascade and consequent collapse of the forest food web."

Endangering the food chain

Plankton, tiny plant and animal organisms that live in the ocean or fresh water, make up the foundation of the marine food chain. Phytoplankton are critical to the health of oceans and the planet because they consume carbon dioxide and produce oxygen during photosynthesis.

In 2010, researchers found that phytoplankton had decreased 40 percent globally since 1950, and attributed the decline to rising sea surface temperatures. The scientists speculated that the warming surface waters did not mix well with the cooler, deeper waters rich in nutrients that phytoplankton need. In addition, zooplankton are very sensitive to slight changes in the amount of oxygen in the ocean, and may be unable to adapt as areas of low oxygen expand due to climate change.

The quantity and quality of plankton also affects the nutrition of other creatures further up the food chain. In the Mediterranean Sea, the biomass of sardines and anchovies declined by one-third in just ten years. One scientist speculated that this is because the sardines' and anchovies' normal plankton had disappeared, so they had to resort to eating a less nutritious species of plankton with fewer calories. Changes in plankton quality could be a result of water temperature, pollution or lack of nutrients, but scientists are not exactly sure why the plankton makeup in some places is changing. If it is due to global warming and pollution, some say the situation could worsen.

Credit: Johnny and Rebecca

However, Sonya Dyhrman, a professor in Columbia University's Department of Earth and Environmental Sciences who studies phytoplankton with the Lamont-Doherty Earth Observatory, is more sanguine about the future. "Microbes like phytoplankton can adapt, can acclimate, and can evolve, so I worry less about lineages of phytoplankton going extinct and more about how phytoplankton community composition will change in the future ocean," said Dyhrman.

A different community composition of phytoplankton could change the food web structure, but Dyhrman is not really worried about the total collapse of fisheries. She is concerned, however, that "there could be changes in ocean ecosystems and we don't really know what those changes will be. What will the architecture of that ecosystem look like in the future? The problem is, the ocean is already changing and we don't understand the architecture of the ecosystem right now well enough to predict what will happen in the future."

Losing nature's therapeutic riches

More than a quarter of prescription medications contain chemicals that were discovered through plants or animals. Penicillin was derived from a fungus. Scientists are studying the venom of some tarantulas to see if one of its compounds could help cure diseases such as Parkinson's. One molecule from a rare marine bacterium could be the basis of a new way to treat to melanoma.

Scientists have so far identified about 1.7 million different types of organisms, but between 10 and 50 million species are thought to exist on Earth.

Who knows what substances or capabilities some of these species might possess that could help treat diseases and make human lives easier?

Destroying livelihoods

According to a study for the U.N., the continued loss of species could cost the world 18 percent of global economic output by 2050.

Already, a number of industries have been economically impacted by species loss. The collapse of bee populations has hurt many in the $50 billion-a-year global honey industry. Atlantic cod in the waters off of Newfoundland formed the basis of the local economy since the 15th century—until overfishing the cod destroyed the livelihoods of local fishermen. In North Carolina, the commercial scallop industry collapsed after the excessive hunting of large sharks in the northwestern Atlantic led to a proliferation of cownose rays, which devoured the scallops.

What you can do about extinction

Extinction is hard to see. We may not realize how much of the natural world has been lost because the "baseline" shifts with every generation. Past generations would regard what we see as natural today as terribly damaged, and what we see as damaged today, our children will view as natural.

Wooddell believes the most important thing one can do is to put pressure on Congress and elected leaders to create land management, pollution and other sustainable policies that will protect biodiversity and the environment. However, because it's unlikely that these kinds of top-down policies will be instituted in the current political climate, she recommends mobilizing grassroots community groups to create "bottom-up" policies.

Here are some other things you can do to protect endangered species and prevent extinction:


The new nature economy

While trade-offs may be unavoidable, there are also potential “win-wins”. Consider diets. The livestock sector accounts for 70% of agricultural land use 71 it is also responsible for about 14% of global greenhouse gas emissions. 72 Reducing meat consumption would be good for nature and the climate. In a growing number of countries it would be good for people as well, as overconsumption of meat could be leading to worse health outcomes. 73 Another win-win example is the circular economy, in which waste is designed out and materials are kept in use for as long as possible: besides helping to decouple resource demand from economic growth, this can contribute to lower emissions and less habitat loss.

There is also a business rationale for preserving or restoring natural ecosystems. 74 On average, the costs of restoration are outweighed tenfold by its benefits to communities. 75 Restoring coastal mangroves, for example, can protect land from storm surges and coastal erosion, develop fisheries and support ecotourism. Investing in the restoration of wetlands, mangroves and coral reefs could reduce insurance costs for businesses in coastal areas vulnerable to flooding. Likewise, financing ecological forestry practices could reduce insurance costs for businesses, such as power and water utilities, that are exposed to wildfire risks. 76 According to the Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD), restoring 46% of the world’s degraded forests could provide up to US$30 in benefits for every dollar spent, boosting local employment and increasing community awareness of biodiversity’s importance. 77

A critical challenge for the biodiversity agenda will be finding investment models that mobilize private finance to capture a share of this opportunity. New approaches are emerging, such as resilience-financing structures through which businesses can invest in the restoration of ecosystems in return for a reduction in insurance premiums or risk-financing costs. Better data to track the effectiveness of investments will be critical. However, given the sums involved—one estimate puts the current cost of protecting biodiversity at US$100 billion per year 78 —public funding will also be needed. Habitat protection and restoration are highly beneficial public goods for which government investment is more than justified. The People’s Bank of China, for instance, now offers capital relief for banks that make green loans. 79 The International Union for Conservation of Nature is developing a species conservation metric that will help companies, banks and governments to quantify their contribution. 80 A renewed interest in nature-based solutions can help combat climate change as well as mitigate the exacerbating effects of nature loss on the climate.

Beyond policy interventions, stemming the impacts of biodiversity loss may require a fundamental shift in thinking about the economic value of nature. Gross domestic product (GDP), the primary performance indicator for economies, fails to account for “natural capital”—the stock of a country’s ecosystems, natural resources and human capital. 81 Businesses, governments and individuals would be better served by another metric—or series of metrics—that more accurately describes an economy’s overall health, thus incorporating the costs of ecosystem degradation. The Gaborone Declaration for Sustainability in Africa, for example, is encouraging member countries to use metrics such as “ecosystem valuation” and “natural capital accounting” in measuring economic activity and decision-making. 82

The most effective solutions may imply significant disruption or shifts to existing business models. For example, the fashion industry could reduce its impacts on biodiversity by shifting towards transforming old clothes into new ones and creating garments that are durable rather than disposable—an opportunity worth US$560 billion. 83 Extractive industries’ negative impacts on biodiversity could be mitigated if mining companies were to move to a resource services model, 84 in which the companies retain ownership of metals over their lifecycle and keep them in use for as long as possible.

Later in 2020, governments will gather in Kunming, China, to revisit global targets on protecting ecosystems and halting species loss. This is a critical moment: as climate change exacerbates ecosystem collapse, we could be causing irreversible ecosystem damage with serious economic and social consequences. 85 Some of the most serious impacts will not occur gradually, but rather suddenly and violently, as critical thresholds are breached. Messaging around biodiversity loss and its impacts is key to underscoring the meaning and impact of biodiversity loss for societies. Consumers also have a role to play in demanding sustainable policy-making and products.

The rapid degradation of our life support system means a lot more is needed. As we find ourselves at the doorstep of the “sixth mass extinction”, both businesses and regulators have a huge role to play in shifting paradigms about who pays for the externalities created by business-as-usual. The World Economic Forum will be publishing the New Nature Economy Report—to be released in three parts during 2020—setting out risks, key transformation pathways and financing for a nature-positive economy. We have the science and evidence required to pivot in this direction, but there is an acute need for champions who can shift systems and prioritize investment for safeguarding nature.


شاهد الفيديو: اثر تغيرات البيئة على الانظمة البيئية الصف الخامس (أغسطس 2022).