Του Νίκολας Ράιτ
Αυτό το blog είναι το τρίτο και τελευταίο μιας σειράς τριών μερών για τις οικολογικές επιδοτήσεις που εμφανίστηκε όλο το καλοκαίρι του ’23.
Στη βόρεια ακτή της Καλιφόρνια, ο ποταμός Χέλι διασχίζει λόφους με σκιερές πλαγιές με μοκέτα με καταπράσινες φτέρες και πανύψηλα κόκκινα ξύλα και ηλιόλουστες κορυφογραμμές καλυμμένες με θαμνώδες σαπάρι. Ο ποταμός South Fork Eel ήταν ο τόπος εκτεταμένης έρευνας από την καθηγήτρια του UC Berkeley, Dr. Mary Power, η οποία ανέτρεψε το παραδοσιακό παράδειγμα στην οικολογία ότι οι τροφικές επιδοτήσεις από δασικές λεκάνες απορροής διαμορφώνουν τους ιστούς τροφής των ποταμών, αλλά οι επιδοτήσεις από τα ποτάμια δεν είναι σημαντικές για τα δάση.
Κατά τη διάρκεια της άνοιξης, πλωτά χαλάκια από λαμπερά πράσινα φύκια αναπτύσσονται πάνω από το νερό του ποταμού. Τα υδρόβια έντομα, όπως οι μύγες και οι μύγες, γεννούν τα αυγά τους μέσα σε αυτά τα χαλάκια, τα οποία παρέχουν θρεπτική τροφή και προστασία από τα αρπακτικά στα μικρά τους όταν εκκολάπτονται. Πληθυσμοί πολλών διαφορετικών ειδών αυτών των εντόμων θα αναδυθούν στις επίγειες ενήλικες μορφές τους σε συγχρονισμό και στη συνέχεια θα πετάξουν μακριά από τα σπίτια των φυκιών τους, δημιουργώντας τροφικές επιδοτήσεις που ρέουν από τον ποταμό στο δάσος.
Το εργαστήριο του Dr. Power έχει τεκμηριώσει πόσο άφθονοι και διαφορετικοί είναι πραγματικά οι εντομοφάγοι καταναλωτές αυτής της διασυστημικής επιδότησης. Οι μεμβρανώδεις αράχνες με θόλο, οι οποίες υφαίνουν πολύπλοκους ιστούς για να πιάσουν εναέρια έντομα, μεγαλώνουν αλλά δημιουργούν μικρότερους ιστούς πιο κοντά στον ποταμό λόγω της υψηλής πυκνότητας των εντόμων. Οι ισοτοπικές αναλύσεις δείχνουν ότι ακόμη και οι αράχνες των οποίων οι ιστοί βρίσκονται εκατοντάδες μέτρα από τον ποταμό καταναλώνουν σημαντικές ποσότητες εντόμων του ποταμού (Power et al 2004). Οι ταχέως κινούμενες αράχνες λύκων, οι οποίες κυνηγούν το θήραμά τους με τα πόδια, εντόπισαν χαλάκια φυκιών για να καταναλώσουν τα έντομα που αναδύονται απευθείας από αυτά. Οι σαύρες του δυτικού φράχτη και οι σαύρες φασκόμηλου, που και οι δύο πιστεύεται ότι είναι είδη λιβαδιών, βρέθηκαν να είναι 7 φορές πιο άφθονα δίπλα στον ποταμό από ό,τι στα λιβάδια κατά τη διάρκεια της άνοιξης και του καλοκαιριού (Power et al 2004). Για να ελέγξει εάν αυτές οι πυκνότητες οφείλονταν στο ότι οι σαύρες αναζητούσαν έντομα που αναδύονταν από το ποτάμι ή απλώς προσπαθούσαν να ζεσταθούν στους βράχους, το εργαστήριο Power κατασκεύασε «ασπίδες επιδότησης» – περιβλήματα που μείωσαν τις ροές της βιομάζας των υδρόβιων εντόμων κατά 70%. Οι σαύρες που ήταν παγιδευμένες στους θαλάμους αναπτύχθηκαν 7 φορές πιο αργά από τις σαύρες που ήταν παγιδευμένες σε θαλάμους ανοιχτούς για τα έντομα και οι σαύρες που είχαν τοποθετηθεί σε ανοιχτούς θαλάμους άφηναν εκείνες με ασπίδα επιδότησης να μετακινηθούν σε περιβλήματα χωρίς τέτοια (Sabo and Power 2002).
Τα έντομα δεν είναι τα μόνα ζώα με επίγειο ενήλικο στάδιο των οποίων τα νεαρά καταναλώνουν τα χαλάκια φυκιών. Οι γυρίνοι βατράχων του Ειρηνικού από τον ποταμό Χέλι βρέθηκε να αναπτύσσονται γρηγορότερα και να μεταμορφώνονται νωρίτερα όταν τρέφονται με νηματώδη και επιφυτικά πράσινα φύκια (τα οποία αποτελούν τα πλωτά χαλάκια) από άλλες πηγές τροφής (Kupferberg 1994). Αυτοί οι γυρίνοι μεταμορφώνονται σε βατράχους που πηδούν στο υγρό δάσος και παρέχουν μια υδρόβια τροφική επιδότηση για τα φίδια, τα ρακούν και τους ερωδιούς που τα καταναλώνουν.
Τα εναέρια εντομοφάγα είναι πολύ πιο κινητά από τις αράχνες, τις σαύρες ή τους βατράχους, και ως εκ τούτου συνδέουν ενεργειακά τους ποταμούς με τις λεκάνες απορροής τους σε μεγαλύτερες χωρικές κλίμακες. Τα χελιδόνια, οι μαύροι φοίβοι και έξι διαφορετικά είδη νυχτερίδων καταναλώνουν έντομα που αναδύονται από τον ποταμό Χέλι, αρπάζοντάς τα από τον αέρα ή αφαιρώντας τα από την επιφάνεια του νερού. Χρησιμοποιώντας ανιχνευτές υπερήχων, οι ερευνητές στο εργαστήριο Power διαπίστωσαν ότι η πυκνότητα της νυχτερίδας ήταν η υψηλότερη ακριβώς πάνω από τον ποταμό και έπεφτε σταθερά σε απόσταση 50 μέτρων από τις όχθες και στη συνέχεια ανέβηκε σε χαμηλή πυκνότητα (Hagen και Sabo 2011). Σε ορισμένες διατομές, υπήρχαν 30 φορές περισσότερες νυχτερίδες πάνω από το ποτάμι από ό, τι ήταν μόλις 50 μέτρα μακριά! Αφού οι νυχτερίδες τελειώσουν με μια νύχτα κυνηγιού, κατευθύνονται στα ημερήσια κοτόπια τους – κοιλότητες σε παλιά δέντρα και ρωγμές σε μεγάλους ογκόλιθους, συνήθως πολλά χιλιόμετρα από το ποτάμι. Στις εστίες τους, οι νυχτερίδες εκκρίνουν τα έντομα που κατανάλωναν, εναποθέτοντας θρεπτικά συστατικά του ποταμού με τη μορφή γκουάνο. Αυτό το γκουάνο με άζωτο είναι επίσης μια τροφική επιδότηση, τροφοδοτώντας απορριμματοφάγους εντόμων και παρέχει μια δυνητικά σημαντική πηγή θρεπτικών συστατικών για το περιορισμένο σε άζωτο παλαιάς ανάπτυξης δάσος κωνοφόρων.
Άλλα είδη παράγουν πολύ πιο μαζικές ροές θρεπτικών ουσιών από το νερό στο δάσος. Αφού πέρασαν χρόνια τρώγοντας στα πλούσια σε θηράματα ωκεάνια νερά στα ανοικτά των ακτών της Καλιφόρνια, ο σολομός Chinook και ο σολομός Coho επιστρέφουν στον ποταμό Χέλι για να γεννήσουν. Αφού γεννήσουν και γονιμοποιήσουν τα αυγά τους, οι σολομοί πεθαίνουν και τα σφάγια τους ξεβράζονται στην ξηρά ή σέρνονται στη στεριά από αρπακτικά όπως μαύρες αρκούδες, ποτάμιες ενυδρίδες και αετοί. Καθώς οι πλούσιοι σε άζωτο και φώσφορο ιστοί του σολομού αποσυντίθενται, τα θρεπτικά συστατικά εισέρχονται στο έδαφος και προσλαμβάνονται από τα φυτά. Ένα πείραμα που διεξήχθη στην Αλάσκα διαπίστωσε ότι τα παρόχθια δέντρα που λάμβαναν θρεπτικά συστατικά από τον σολομό σε αποσύνθεση αναπτύχθηκαν σημαντικά πιο γρήγορα από τα δέντρα που αναπτύσσονταν κατά μήκος της απέναντι όχθης του ποταμού όπου αφαιρέθηκαν τα σφάγια σολομού (Quinn et al 2018). Στα παράκτια ρεύματα της Καλιφόρνια, ο επιστρεφόμενος ενήλικος σολομός εισάγει ~ 10 φορές περισσότερο φώσφορο στο γλυκό νερό από ό,τι εξάγεται στον ωκεανό, δημιουργώντας έναν ζωτικό οικολογικό ιμάντα μεταφοράς θρεπτικών ουσιών από τον ωκεανό προς τα ποτάμια στο δάσος (Moore et al. 2011).
συμπέρασμα
Οι τροφικές επιδοτήσεις είναι πολύπλοκες, διασυστημικές βιοτικές αλληλεπιδράσεις που εξακολουθούμε να εργαζόμαστε για να κατανοήσουμε. Η μελέτη του σολομού Chinook αποκαλύπτει τον ιστό των τροφικών επιδοτήσεων που συνδέουν τα οικοσυστήματα του γλυκού νερού της Καλιφόρνια και τις λεκάνες απορροής τους καθώς ο σολομός κινείται σε διαφορετικούς οικοτόπους και στάδια του κύκλου ζωής του. Ως νεαρά καταναλώνουν θρεπτικά συστατικά της γης και ενέργεια, λεηλατούν τα έντομα όπως το παστέλι και το ζωοπλαγκτόν της πλημμυρικής πεδιάδας ως σμάλτο. Στη συνέχεια, καθώς πεθαίνουν, επιστρέφουν θρεπτικά συστατικά από το νερό στη γη στα σφάγια τους, μια τροφική επιδότηση σε όλη τη διαδρομή από τον Ειρηνικό Ωκεανό.
Η διατήρηση του σολομού απαιτεί τη διατήρηση ολόκληρων λεκανών απορροής – όχι μόνο των φυσικών τοπίων των ποταμών αλλά και της υδάτινης και χερσαίας βιοποικιλότητας από την οποία εξαρτώνται. Τα ρέματα, οι λίμνες, τα δάση, τα αγροκτήματα και οι πλημμυρικές πεδιάδες της Καλιφόρνια είναι οικολογικά συνυφασμένα σε ένα δίκτυο τροφικών επιδοτήσεων που ξεπερνούν τα όρια των οικοτόπων. Πρέπει να προστατεύσουμε τόσο τα υδάτινα όσο και τα χερσαία οικοσυστήματα, καθώς και τις τροφικές επιδοτήσεις που τα συνδέουν, εάν θέλουμε να διατηρήσουμε επιτυχώς ένα από τα δύο.
Ο Nicholas Wright είναι κατώτερος ειδικός στην ερευνητική ομάδα Johnson-Jeffres.
Περαιτέρω ανάγνωση:
Bastow, JL, Sabo, JL, Finlay, JC και Power, ME (2002) Ένας βασικός τροφικός σύνδεσμος υδρόβιου-χερσαίου σε ποτάμια: επιδοτήσεις φυκών μέσω ακρίδων που κατοικούν στην ακτή. Οικολογία, 131261–268.
Hagen, EM and Sabo, JL (2011) Μια προοπτική του τοπίου για την οικολογία των νυχτερίδων που αναζητούν τροφή κατά μήκος των ποταμών: επηρεάζει ο περιορισμός των καναλιών και η διαθεσιμότητα των εντόμων την απόκριση των νυχτερίδων στους υδρόβιους πόρους στα παραποτάμια τοπία; Οικολογία, 166751–760.
Kupferberg, SJ, Marks, JC, and Power, ME (1994) Επιδράσεις της διακύμανσης στη δίαιτα φυσικών φυκών και θρυμματιστών στα χαρακτηριστικά του ιστορικού ζωής των προνυμφών Anuran (Hyla regilla). Copeia, 2446-457.
Moore, JW, Hayes, SA, Duffy, W., Gallagher, S., Michel, CJ και Wright, D. (2011) Οι ροές θρεπτικών ουσιών και η πρόσφατη κατάρρευση πληθυσμών σολομού της παράκτιας Καλιφόρνιας. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Science, 68(7).
Power, ME, Rainey, WE, Parker, MS, Sabo, JL, Smyth, A., Khandwala, S., Finlay, JC, McNeely, FC, Marsee, K., Anderson, C. (2004) River-to- επιδοτήσεις λεκάνης απορροής σε ένα παλιό δάσος κωνοφόρων. Polis, GA, Power, ME και Huxel, GR (Επιμ.). Διατροφικοί ιστοί σε επίπεδο τοπίου.
Quinn, TP, Helfield, JM, Austin, CS, Hovel, RA και Bunn, AG (2018) Ένα πείραμα πολλών δεκαετιών δείχνει ότι η λίπανση από σφάγια σολομού ενίσχυσε την ανάπτυξη δέντρων στην παρόχθια ζώνη. Οικολογία, 99(11), 2433-2441.
Sabo, JL, και ME, Power. Ανταλλαγή λεκάνης απορροής ποταμού: Επιπτώσεις των επιδοτήσεων του ποταμού στις παραποτάμιες σαύρες και τα χερσαία θηράματά τους. Οικολογία, 83(7), 2002, 1860–69.
