از بین رفتن گونه ها در سطح جهان چقدر جدی است؟ آیا چرخه مواد در یک اکوسیستم با گونه های کمی تغییر می کند؟ برای کشف این موضوع، "آزمایش ینا" در سال 2002 تاسیس شد که یکی از بزرگترین آزمایشات تنوع زیستی در سراسر جهان است. پروفسور Wolfgang Weisser از دانشگاه فنی مونیخ (TUM) در مورد دو یافته غیرمنتظره از این مطالعه طولانی مدت گزارش می دهد: تنوع زیستی تقریباً نیمی از فرآیندهای اکوسیستم را تحت تأثیر قرار می دهد و مدیریت فشرده مراتع منجر به عملکرد بالاتر از تنوع زیستی بالا نمی شود.
یک اکوسیستم "خدمات" طبیعی مانند حاصلخیزی خاک، کیفیت آب های زیرزمینی، تولید غذا و گرده افشانی توسط حشرات را برای انسان فراهم می کند که برای بسیاری از میوه ها ضروری است. از این رو، اکوسیستم های دست نخورده برای بقای همه موجودات زنده حیاتی هستند. بنابراین انقراض گونه ها چه اهمیت کاربردی دارد؟ آیا از بین رفتن جهانی گونه ها در نهایت منجر به "عملکرد" ضعیف اکوسیستم ها می شود؟
پروفسور ویسر از کرسی اکولوژی زمینی در TUM، یافته های پروژه بلندمدت "آزمایش ینا" را که از زمان آغاز به کار آن توسط دانشگاه فردریش شیلر ینا مدیریت می شود، در مقاله ای 70 صفحه ای خلاصه کرده است. در مجله Basic and Applied Ecology. او تا سال 2015 سخنران کنسرسیوم تحقیقات بین رشته ای بود.
پروفسور توضیح می دهد: "یکی از جنبه های منحصر به فرد آزمایش ینا این واقعیت است که ما آزمایش ها و تجزیه و تحلیل های خود را در طول 15 سال انجام دادیم."ویسر. از آنجایی که تأثیر تنوع زیستی تنها پس از تاخیر قابل مشاهده است، ما فقط توانستیم اثرات خاصی را از سال 2006 یا 2007 به بعد مشاهده کنیم - یعنی چهار یا پنج سال پس از شروع پروژه. اگر یک زیستگاه به دلیل دخالت انسان از بین برود، یک گونه معمولاً بلافاصله منقرض نمی شود، بلکه مدتی بعد. با توجه به این یافته ها، این انقراض پس از آن اثر تاخیری بر چرخه مواد دارد.
اثرات تنوع زیستی به طور متناظر در طول زمان در آزمایش ینا آشکارتر شد: در جوامع غنی از گونه ها، اثرات مثبت، مانند ذخیره کربن در زمین، تنفس میکروبی، یا توسعه جانوران خاک بیشتر شد. در طول زمان تلفظ می شود. از سوی دیگر، اثرات منفی تک‌کشتی نیز بعداً نمایان شد. وایسر هشدار می‌دهد: «این بدان معناست که اثرات منفی انقراض گونه‌های کنونی تنها در چند سال آینده کاملاً محسوس خواهد بود.»
کشاورزان موفق تر از طبیعت نیستند
8080000 اندازه گیری توسط گروه های کاری بین رشته ای از آلمان، اتریش، سوئیس و هلند انجام شد. در بیش از 500 قطعه آزمایشی، آنها تعداد متفاوتی از گونه های گیاهی، از تک کشت تا مخلوطی از 60 گونه را کاشتند. علاوه بر گیاهان، سایر موجودات موجود در اکوسیستم نیز مورد بررسی قرار گرفتند - داخل و بالای زمین. علاوه بر این، دانشمندان خاک همچنین چرخه مواد کربن، نیتروژن و نیترات و همچنین چرخه آب را در کل دوره 15 ساله بررسی کردند.
با انجام این کار، محققان می توانند ثابت کنند که چگونه تنوع گونه ها بر ظرفیت زمین برای جذب، ذخیره یا رهاسازی آب تأثیر می گذارد. پروفسور Wolfgang W. Wilcke از موسسه ژئواکولوژی در KIT در کارلسروهه می گوید: "تا به امروز هیچ آزمایش دیگری چرخه مواد مغذی را با چنین دقتی بررسی نکرده است." در آزمایش ینا، برای اولین بار نشان داده شد که تا چه حد به عنوان مثال. چرخه نیتروژن یک قطعه خاص از زمین به طیف گسترده ای از عوامل مانند تنوع گونه ها، موجودات میکروبیولوژیکی، چرخه آب و برهمکنش گیاهان بستگی دارد.
در میان چیزهای دیگر، یافته ها به نتایج زیر منجر شد:
- مراتع با تنوع بالا در کل دوره آزمایش ینا بهره وری بالاتری نسبت به مراتع با تنوع کم داشتند. افزایش شدت کشت از طریق کود دهی اضافی و چمن زنی مکرر به همین نتیجه رسید: وقتی یک کشاورز گونه های خاصی را ترویج می دهد و کود می دهد، به طور متوسط از طبیعت مادر موفق تر نیست.
- انرژی زیست توده (محتوای انرژی زیستی) از علفزارهای با تنوع بالا به طور قابل توجهی بیشتر از علفزارهای با تنوع کم بود، اما در عین حال شبیه به انرژی بسیاری از گونه‌های بسیار یارانه‌ای امروزی مانند میسکانتوس بود.
خدمات اکوسیستمی بهتر از طریق تنوع زیستی
- مناطق با تنوع بالا به ذخیره‌سازی کربن بهتری دست یافتند.
- تعداد حشرات و گونه های دیگر به طور قابل توجهی بیشتر بود.
- فعل و انفعالات متقابل بین گونه ها مانند گرده افشانی بیشتر رخ می دهد.
- چمنزارهای با تنوع بیشتر آب های سطحی را بهتر به خاک منتقل می کنند.
- اکوسیستم‌های با تنوع بالا در مورد اختلالاتی مانند خشکسالی یا سیل نسبت به اکوسیستم‌های با تنوع کم پایدارتر بودند.
به دلیل گستردگی، آزمایش ینا برای اولین بار ثابت می کند که از دست دادن تنوع زیستی منجر به پیامدهای منفی برای بسیاری از اجزا و فرآیندهای فردی در اکوسیستم می شود. از این رو، از بین رفتن گونه ها در سراسر جهان نه تنها به این معناست که درصدی از میراث تکاملی زمین به طور غیرقابل جبرانی از بین می رود و انسان به وظیفه مراقبتی خود نسبت به سایر موجودات عمل نمی کند، بلکه پیامدهای مستقیم و ناخوشایندی برای بشر خواهد داشت. از جمله، از بین رفتن گونه‌ها بر چرخه‌های مادی نیز تأثیر می‌گذارد - که به نوبه خود تأثیر مستقیمی بر تأمین آب، منشأ همه حیات دارند.
سخنگوی جدید آزمایش ینا، پروفسور نیکو آیزنهاور از مرکز آلمانی تحقیقات یکپارچه تنوع زیستی (iDiv) هال-جنا-لایپزیگ است. کارشناس دانشگاه لایپزیگ آزمایش را ادامه خواهد داد تا مکانیسم های اساسی اثرات تنوع زیستی را با جزئیات بیشتر بررسی کند. اعضای مؤسس آزمایش ینا، دانشگاه فردریش شیلر ینا، جایی که هماهنگی علمی نیز در آنجا مستقر است، و مؤسسه بیوژئوشیمی ماکس پلانک در ینا بودند. حمایت مالی قابل توجهی از بنیاد تحقیقات آلمان (DFG) دریافت کرد.
