تلعب الحشرات دوراً مهماً في تدفق العناصر الغذائية.

يجهل الكثيرون الدور المحوري للحشرات في حفظ التوازن البيئي. لكن أسهمت دراسة حديثة أجرتها مجموعة بحثية بقيادة الدكتورة برنيس هوانج، عن مساهمة الحشرات في تدفق العناصر الغذائية في النظام البيئي، ما يؤثر في دورة الكربون، التي هي واحدة من أهم الدورات البيوجيوكيميائية. ونشر الباحثون دراستهم في دورية "نيتشر كوميونيكاشنز" (Nature Communications) في 17 يوليو/تموز 2024. تواصلنا مع الدكتورة برنيس هوانج، المؤلفة الأولى للدراسة، وأجرينا معها حوارًا حصريًا حول نتائج دراستهم. 

إليكم نص الحوار.. 

1- هل يمكنكِ أن تشرحين بإيجاز كيف يمكن للحشرات العاشبة أن تُغيّر في الدورة البيوجيوكيميائية داخل الغابات؟ ولماذا هي مهمة لصحة النظام البيئي؟ 

تؤثر الحشرات العاشبة على الدورات البيوجيوكيميائية في الغابات من خلال التأثير على تدفق المغذيات. عندما تتغذى الحشرات على الأوراق؛ فإنها تعمل على تسريع دورة العناصر الأساسية عن طريق إطلاق العناصر الغذائية المتاحة بسهولة، مثل النيتروجين والفوسفور، من المظلة إلى التربة في أشكال مثل الفضلات، والأوراق المتساقطة، والعصارة. هذه العناصر الغذائية، التي كانت الأشجار ستمتصها بطريقة أخرى، تصبح في متناول النباتات الأخرى. 

يمكن أن يؤثر هذا التحول في توافر المغذيات لاحقًا على عمليات التربة وديناميكيات المغذيات الشاملة داخل النظام البيئي. وهذا أمر بالغ الأهمية؛ لأنه يؤثر في خصوبة التربة، ونمو النباتات، وإنتاجية النظام البيئي بوجه عام، ما يؤثر بدوره في تخزين الكربون ومستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

2- شاركينا بعض النتائج الرئيسية التي توصلتم إليها من خلال بحثكم حول تأثير الحشرات العاشبة على تدفق المغذيات في أنواع الغابات المختلفة.

وجدت الدراسة أن هذه المدخلات الغذائية في بعض الغابات يمكن أن تتجاوز تلك المدخلات من مصادر أخرى من العناصر الغذائية المتاحة بسهولة (على سبيل المثال، الترسب الجوي)، ما يدل على الدور الكبير الذي تلعبه الحيوانات العاشبة في دورة المغذيات، خصوصاً في المناخات الأكثر دفئًا.

3- كيف حدّدتِ التباين العالمي في تأثيرات الحشرات العاشبة على الدورة البيوجيوكيميائية؟ وما الدوافع الرئيسية لهذا التباين الذي حددتِه؟ 

حللت الدراسة بيانات من 74 قطعة أرض عبر 40 غابة ناضجة عريضة الأوراق، وتبين أن تأثيرات الحشرات على دورة المغذيات تزداد مع ارتفاع متوسط ​​درجات الحرارة السنوية. على سبيل المثال، شهدت الغابات الاستوائية، حيث درجات الحرارة أعلى، التأثيرات الأكثر وضوحًا لآكلات الحشرات العاشبة على دورة المغذيات.

4- ما الآثار المترتبة على النتائج التي توصلت إليها بالنسبة للنماذج البيوجيوكيميائية الحالية، وكيف يمكن أن تساعد في تحسين فهمنا لدورة عناصر النظام البيئي في الغابات؟

تشير النتائج إلى أن النماذج البيوجيوكيميائية الحالية تحتاج إلى حساب أفضل لدور الحشرات العاشبة في دورة المغذيات، خاصة في المناطق الاستوائية. ومن خلال دمج تأثيرات التفاعلات بين الحيوانات العاشبة والمناخ، يمكن للنماذج أن تتنبأ بدقة أكبر بتدفقات المغذيات واحتجاز الكربون. وهذا يحسّن فهمنا لركوب عناصر النظام البيئي ويمكن أن يفيد استراتيجيات إدارة الغابات في سياق تغير المناخ.

5- هل كانت هناك أي نتائج أو تحديات غير متوقعة واجهتها في أثناء بحثك، وكيف تعاملت معها؟

إحدى النتائج غير المتوقعة هي مدى قدرة الحشرات العاشبة على تجاوز مدخلات المغذيات الطبيعية مثل الترسيب الجوي في بعض الغابات، خاصة في المناطق الاستوائية. وكانت هذه رؤية جديدة، حيث تم في السابق التقليل من أهمية الأهمية العالمية للحيوانات العاشبة. وشملت التحديات تنسيق جمع البيانات عبر المناظر الطبيعية الثقافية والمادية المتنوعة في أثناء الوباء. قدم كل موقع مجموعة فريدة من التحديات (على سبيل المثال، الكوارث الطبيعية، السماح بالمتاعب) ولكن فريقا رائعا من العلماء المتفانين والمساعدين الميدانيين جعل كل ذلك ممكنًا!