האקולוגיה המורכבת של חולדות ושוניות אלמוגים

שרשרת קטלנית: חולדות שפלשו לאיים עם התיישבות האדם מכחידות את אוכלוסיית עופות הים שמקננים בהם במושבות צפופות. לקטל הזה יש השפעות מרחיקות לכת על כל שרשרת המזון, ובמיוחד על החיים בשוניות האלמוגים שניזונים מלשלשת הציפורים.

השפעת החולדות עצומה. בהשוואה שנערכה בארכיפלג צ'אגוס (Chagos) באוקיינוס ההודי נמצא שבאיים חסרי חולדות יש כ-124.3 עופות לדונם, לעומת 0.16 עופות לדונם בלבד באיים שורצי חולדות. במחקר שהתפרסם לאחרונה בכתב העת Nature נמצא שהמערכות האקולוגיות בשוניות האלמוגים הסובבות את האיים חסרי החולדות הרבה יותר בריאות מהמערכות המקבילות באיים עם החולדות, והסיבה להבדל טמונה כנראה בלשלשת העופות. החוקרים הראו שעופות הים מפרישים לשלשת עשירה בחנקן אורגני, שנשטף חזרה לים והמערכות האקולוגיות הסמוכות לחוף יוצאות נשכרות מכך.

מערכות אקולוגיות אינן מבודדות בדרך כלל משכנותיהן, וכמעט תמיד יש ביניהן מעבר של יצורים חיים וחומרים. כיום קשה יחסית לחקור את המעברים הללו עקב הפרעת האדם ברוב המערכות האקולוגיות בכדור הארץ. אולם ארכיפלג האיים צ'אגוס מספק מערכת ניסויית טבעית: רוב האיים אינם מיושבים כיום, והם מתחלקים לכאלו שיש בהם חולדות וכאלו שהמכרסמים נעדרים מהם. כך הם יוצרים הזדמנות מצויינת לבחינת ההשפעה של פלישת מינים חדשים, שהגיעו לשם עם האדם, על הקשר בין מערכות אקולוגיות סמוכות.

ארכיפלג צ'אגוס: מעבדה טבעית

האיים יושבו לראשונה בסוף המאה ה-18 על ידי הבריטים, שנטעו בעזרת עבדים מטעי קוקוס. לעבדים, המכנים עצמם צ'אגוסיים, היו שורשים הודיים, אפריקאיים ומלאים, והם קיבלו את חירותם בשנת 1840. בשנות ה-70 הבריטים גירשו בכוח את הצ'אגוסיים מהאיים לצורך הקמת בסיס צבאי אמריקאי-בריטי. הפעילות האנושית במהלך מאתיים השנים האחרונות הביאה איתה לחלק מהאיים גם את החולדה השחורה (Rattus rattus), שאוכלת ביצים ואפרוחים ובמקרים מסוימים אפילו עופות בוגרים. כך היא עלולה להביא להכחדה כמעט מלאה של עופות ים שמקננים על הקרקע. עופות ים רבים נחשבים "מהנדסי סביבה", כלומר יצורים שמביאים לשינוי פיזי בסביבת המחייה שלהם. לכן היעלמותם עלולה לחולל שינויים נרחבים במערכות האקולוגיות סביב האיים.

לשלשת עופות עשירה יחסית בחנקן, עקב המזון שהציפורים צורכות בים הפתוח, הרחק מהחוף. תזונתן מורכבת בעיקר מדגים ובעלי חיים קטנים אחרים שהן צדות בלב הים. כשהן חוזרות לאיים למנוחה וקינון הן משאירות את הלשלשת על הקרקע, וזו מדשנת אותה ומשמשת מקור חשוב לחנקן אורגני, שהיעדרו מעכב את התפתחות המערכות האקולוגיות באיים ובמערכות אקולוגיות רבות אחרות.

למזון שהעופות אוכלים בלב הים יש הרכב כימי ייחודי, שנבדל מזה שנצרך בקרבת האי. ההבדל מתבטא בעיקר בהרכב האיזוטופי של אטומים מסוימים, כמו חנקן. לרוב האטומים יש כמה גרסאות (איזוטופים), שנבדלים במספר הניטרונים בגרעין שלהם. הם זהים כמעט לחלוטין, פרט להבדלים זעירים במסה שאפשר למדוד בחיישנים רגישים במיוחד, ולרוב האיזוטופ הקל הוא הנפוץ ביותר. המזון של העופות עשיר לרוב באיזוטופ הכבד חנקן 15, כך שאפשר לזהות את החנקן שמגיע מהלשלשת על פי ההרכב האיזוטופי שלו. חוקרים משתמשים בעובדה זו בשביל להתחקות אחרי החנקן שהעופות מביאים לאי ולבדוק לאן הוא מגיע.

לשלשת עופות עשירה בחנקן, ומדשנת את הקרקע ואת הים ליד החופים. מושבת קינון באי "האח הדרומי" | Wikipedia, Anne Sheppard

אין חולדות, יש דגים

שלא במפתיע, באיים שיש בהם נוכחות רבה של עופות ים ההרכב האיזוטופי של החנקן בקרקע ובצמחים שליד אזורי הקינון דומה לזה של לשלשת העופות, ושונה מזה שבאיים נטולי עופות. במחקר הנוכחי בדקו החוקרים אם החנקן מלשלשת העופות מגיע גם למערכות אקולוגיות סמוכות בשונית האלמוגים. לשם כך השוו בין תריסר איים, חציים ללא חולדות וחציים עם חולדות.

איכות המערכות האקולוגיות של האיים חסרי החולדות הייתה עדיפה בכל המדדים שנבדקו. להבדל העצום בצפיפות העופות נלווה הבדל גדול גם בים: הביומסה של הדגים בשוניות האלמוגים סביב האיים חסרי החולדות, כלומר המסה הכוללת של הדגים באזור, הייתה גדולה ב-50 אחוז לעומת האיים הנגועים, וכך היה גם הגודל הממוצע של הדגים. הגידול הזה יכול לתרום לבריאות שונית האלמוגים, מכיוון שדגים ממלאים תפקיד מפתח בשמירה על האיזון במערכת, בין השאר על ידי אכילת אלמוגים מתים, המאפשרת לאלמוגים חדשים לגדול במקומם.

החוקרים מצאו העשרה משמעותית של איזוטופים של חנקן כבד באצות, בספוגים ובדגים שחיים סביב האי. הייתה בכך עדות למעבר של חנקן אורגני מהלשלשת אל היצורים שחיים בים סמוך לחוף. בסך הכל,  המדענים מעריכים שכ-50-15 אחוז מהחנקן האורגני במערכות שוניות האלמוגים הללו מגיע ישירות מלשלשת עופות.

תוצאות המחקר מעידות על החשיבות הרבה של הגורמים שמגשרים בין מערכות אקולוגיות, כמו עופות הים. בעבר תהו איך שוניות האלמוגים באיים מסוימים משגשגות למרות הסביבה הדלה בחומרים מזינים, ונראה שהעופות מסבירים את הפער הזה. הם ניזונים הרחק מהחוף בים הפתוח, ותורמים בחזרה חלק גדול מהחומר האורגני שהביאו משם.

יש איים שבהם הצליחו להכחיד ביעילות רבה יחסית אוכלוסיות של חולדות פולשות. מהלך דומה באיים נגועים נוספים יכול להניב יתרונות רבים לא רק למערכות האקולוגיות של האיים אלא גם של סביבתם הקרובה, כמו שוניות האלמוגים. עקב ההערכה ששוניות רבות ייעלמו לחלוטין עד סוף המאה הנוכחית בשל שינויי האקלים, למאמצי השימור והשחזור האקולוגי האלו יש חשיבות רבה עוד יותר.