يعتمد أكثر من ثلث الحيوانات على وجه الأرض، من الخنافس إلى الأبقار إلى الفيلة، على الأنظمة الغذائية النباتية. تعد النباتات مصدرًا غذائيًا منخفض السعرات الحرارية، لذلك قد يكون من الصعب على الحيوانات استهلاك ما يكفي من الطاقة لتلبية احتياجاتها. والآن يؤدي تغير المناخ إلى تقليل القيمة الغذائية لبعض الأطعمة التي يعتمد عليها أكلة النباتات.
تؤدي الأنشطة البشرية إلى زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ورفع درجات الحرارة العالمية. ونتيجة لذلك، تنمو العديد من النباتات بشكل أسرع عبر النظم البيئية في جميع أنحاء العالم.
تشير بعض الدراسات إلى أن “تخضير الأرض” هذا يمكن أن يعوض جزئيًا ارتفاع انبعاثات الغازات الدفيئة عن طريق تخزين المزيد من الكربون في النباتات. ومع ذلك، هناك مقايضة: يمكن أن تحتوي هذه النباتات سريعة التتبع على عدد أقل من العناصر الغذائية لكل قضمة.
أنا عالم بيئة وأعمل مع زملائي لدراسة كيفية تأثير تخفيف المغذيات على الأنواع عبر الشبكة الغذائية. ينصب تركيزنا على الاستجابات في المجموعات التي تتغذى على النباتات، من الجنادب الصغيرة إلى الباندا العملاقة.
نعتقد أن التغيرات طويلة المدى في القيمة الغذائية للنباتات قد تكون سببًا لا يحظى بالتقدير الكافي لتقلص أعداد الحيوانات. هذه التغيرات في النباتات ليست واضحة بصريا، مثل ارتفاع مستوى سطح البحر. كما أنها ليست مفاجئة ووشيكة، مثل الأعاصير أو موجات الحر. ولكن يمكن أن يكون لها تأثيرات مهمة مع مرور الوقت.
قد تحتاج الحيوانات آكلة النباتات إلى مزيد من الوقت للعثور على الطعام واستهلاكه إذا أصبحت وجبتها المعتادة أقل تغذية، مما يعرض نفسها لمخاطر أكبر من الحيوانات المفترسة وغيرها من الضغوط في هذه العملية. كما أن انخفاض القيم الغذائية يمكن أن يجعل الحيوانات أقل لياقة، مما يقلل من قدرتها على النمو والتكاثر والبقاء على قيد الحياة.
ارتفاع الكربون، وانخفاض العناصر الغذائية
وقد أظهرت الأبحاث بالفعل أن تغير المناخ يسبب تخفيف المغذيات في المحاصيل الغذائية البشرية. ويمثل الانخفاض في المغذيات الدقيقة، التي تلعب أدوارًا مهمة في النمو والصحة، مصدر قلق خاص: فقد كشفت السجلات طويلة المدى للقيم الغذائية للمحاصيل عن انخفاض في النحاس والمغنيسيوم والحديد والزنك.
وعلى وجه الخصوص، من المتوقع أن يزداد النقص البشري في الحديد والزنك والبروتين بشكل خاص في العقود القادمة بسبب ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون. ومن المتوقع أن يكون لهذه الانخفاضات آثار واسعة النطاق على صحة الإنسان وحتى على بقائه على قيد الحياة، وستكون التأثيرات أقوى بين السكان الذين يعتمدون بشكل كبير على الأرز والقمح، كما هو الحال في شرق ووسط آسيا.
كما أن القيمة الغذائية لأعلاف الماشية آخذة في الانخفاض. تقضي الماشية الكثير من الوقت في الأكل وغالباً ما تجد صعوبة في العثور على ما يكفي من البروتين لتلبية احتياجاتها. تنخفض تركيزات البروتين في الأعشاب عبر المراعي حول العالم. ويهدد هذا الاتجاه كلاً من الماشية ومربي الماشية، مما يقلل من زيادة وزن الحيوانات ويكلف المنتجين أموالاً.
يؤثر تخفيف المغذيات على الأنواع البرية أيضًا. وهنا بعض الأمثلة.
تعتمد على الخيزران
الباندا العملاقة هي من الأنواع المهددة بالانقراض ولها قيمة ثقافية كبيرة. نظرًا لأنها تتكاثر بمعدلات منخفضة وتحتاج إلى مساحات كبيرة ومتصلة من الخيزران كموئل، يتم تصنيفها على أنها من الأنواع المعرضة للخطر والتي يتعرض بقاؤها للتهديد بسبب تحويل الأراضي للزراعة والتنمية. يمكن أن تصبح الباندا أيضًا حيوانًا ملصقًا لخطر تخفيف المغذيات.
تعتبر الباندا العملاقة من “الأنواع المظلية”، مما يعني أن الحفاظ على موطن الباندا يفيد العديد من الحيوانات والنباتات الأخرى التي تعيش أيضًا في بساتين الخيزران. من المعروف أن الباندا العملاقة تعتمد بشكل كامل على الخيزران وتقضي أجزاء كبيرة من أيامها في أكله. الآن، يؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى تقليل القيمة الغذائية للخيزران ويجعل من الصعب على النبات البقاء على قيد الحياة.
آفاق مختلطة للحشرات
تعد الحشرات أعضاء أساسيين في شبكة الحياة التي تقوم بتلقيح العديد من النباتات المزهرة، وتعمل كمصدر غذائي للطيور والحيوانات، وتؤدي خدمات بيئية مهمة أخرى. في جميع أنحاء العالم، تشهد العديد من أنواع الحشرات انخفاضًا في المناطق المتقدمة، حيث تم تحويل موطنها إلى مزارع أو مدن، وكذلك في المناطق الطبيعية.
وفي المناطق الأقل تأثرًا بالنشاط البشري، تشير الأدلة إلى أن التغيرات في كيمياء النبات قد تلعب دورًا في تقليل أعداد الحشرات.
العديد من الحشرات هي مغذيات نباتية من المحتمل أن تتأثر بانخفاض القيمة الغذائية للنبات. وقد وجدت التجارب أنه عندما تزيد مستويات ثاني أكسيد الكربون، تنخفض أعداد الحشرات، ويرجع ذلك جزئيًا على الأقل إلى انخفاض جودة الإمدادات الغذائية.
ومع ذلك، ليست كل أنواع الحشرات آخذة في الانخفاض، ولا تستجيب جميع الحشرات التي تتغذى على النباتات بنفس الطريقة لتخفيف المغذيات. تعاني الحشرات التي تمضغ أوراق الشجر، مثل الجنادب واليرقات، من أكثر التأثيرات السلبية، بما في ذلك انخفاض التكاثر وصغر حجم الجسم.
وفي المقابل، يفضل الجراد النباتات الغنية بالكربون، وبالتالي فإن ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يسبب زيادة في تفشي الجراد. تتغذى بعض الحشرات، بما في ذلك حشرات المن والزيز، على اللحاء – الأنسجة الحية داخل النباتات التي تحمل الغذاء المصنوع في الأوراق إلى أجزاء أخرى من النبات – وقد تستفيد أيضًا من النباتات الغنية بالكربون.
تأثيرات غير متساوية
من المرجح أن يؤثر الانخفاض في جودة الأغذية النباتية على الأماكن التي تندر فيها العناصر الغذائية بالفعل وتكافح الحيوانات الآن لتلبية احتياجاتها الغذائية. وتشمل هذه المناطق التربة القديمة لأستراليا، إلى جانب المناطق الاستوائية مثل حوضي الأمازون والكونغو. يمثل تخفيف المغذيات أيضًا مشكلة في المحيطات المفتوحة، حيث يؤدي ارتفاع درجة حرارة المياه بسرعة إلى تقليل المحتوى الغذائي لعشب البحر العملاق.
من المرجح أن تواجه أنواع معينة من الحيوانات التي تتغذى على النباتات انخفاضًا أكبر لأنها تحتاج إلى طعام عالي الجودة. القوارض، والأرانب، والكوالا، والخيول، ووحيد القرن، والفيلة، كلها حيوانات تخمر الأمعاء الخلفية، وهي حيوانات لها معدة بسيطة مكونة من حجرة واحدة، وتعتمد على الميكروبات الموجودة في أمعائها لاستخراج العناصر الغذائية من الأطعمة الغنية بالألياف.
تحتاج هذه الأنواع إلى أغذية غنية بالعناصر الغذائية أكثر من الحيوانات المجترة، مثل الماشية والأغنام والماعز والبيسون، التي تمتلك معدة مكونة من أربع حجرات تهضم طعامها على مراحل. تتطلب الحيوانات الصغيرة أيضًا طعامًا غنيًا بالعناصر الغذائية أكثر من الحيوانات الأكبر حجمًا، لأنها تتمتع بعملية استقلاب أسرع وتستهلك طاقة أكبر لكل وحدة من كتلة الجسم. تمتلك الحيوانات الصغيرة أيضًا أمعاء أقصر، لذلك لا يمكنها بسهولة استخلاص جميع العناصر الغذائية من الطعام.
هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لفهم الدور الذي قد يلعبه تخفيف المغذيات في انخفاض الأنواع الفردية، بما في ذلك التجارب التي تزيد بشكل مصطنع مستويات ثاني أكسيد الكربون والدراسات التي تراقب التغيرات طويلة المدى في كيمياء النبات جنبًا إلى جنب مع الحيوانات في الحقل.
على المدى الطويل، سيكون من المهم أن نفهم كيف يؤدي تخفيف المغذيات إلى تغيير شبكات الغذاء بأكملها، بما في ذلك التحولات في الأنواع النباتية والصفات، والتأثيرات على المجموعات الحيوانية الأخرى مثل الحيوانات المفترسة، والتغيرات في تفاعلات الأنواع. يمكن أن يكون للتغيرات في القيمة الغذائية للنباتات نتيجة لارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون آثار بعيدة المدى في جميع أنحاء النظم البيئية في جميع أنحاء العالم.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: إلين ويلتي، مؤسسة سميثسونيان
اقرأ المزيد:
لا تعمل إلين ويلتي لدى أي شركة أو مؤسسة أو تتشاور معها أو تمتلك أسهمًا فيها أو تتلقى تمويلًا منها قد تستفيد من هذه المقالة، ولم تكشف عن أي انتماءات ذات صلة بعد تعيينها الأكاديمي.