حتى اليرقات الصغيرة والجائعة جدًا لها تأثير كبير على انبعاثات الكربون

تفشي اليرقات العثة الغازية ، ديسبار ليمانتريا ديسبار، وعثة كاتربيلر خيمة الغابات ، Malacasoma dystria، تحدث كل خمس سنوات على الأقل في الغابات المعتدلة.

تتغذى الحشرات من خلال العديد من الأوراق لدرجة أن بحثنا وجد أن الانخفاض الناتج في سقوط الأوراق وزيادة أنبوب اليرقة يغير بشكل كبير الطريقة التي تدور بها المغذيات ، وخاصة الكربون والنيتروجين ، بين الأرض والبحيرات القريبة.

يمكن أن تغسل براز الحشرات الغني بالنيتروجين ، والتي تسمى الفراس ، في مياه البحيرة وتكون بمثابة سماد للميكروبات.

يمكن لهذه الميكروبات بعد ذلك إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أثناء استقلابها للفضلات. في السنوات التي شهدت تفشي الحشرات ، قد تساعد الكميات الكبيرة من المخلفات على نمو البكتيريا التي تطلق غازات الدفيئة في البحيرات التي تغلب على طحالب البحيرة التي تزيل ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.

هذه الحشرات هي في الأساس آلات صغيرة تقوم بتحويل الأوراق الغنية بالكربون إلى براز غني بالنيتروجين. يسقط البراز في البحيرات بدلاً من الأوراق ، وهذا يغير بشكل كبير كيمياء الماء.

نعتقد أنه سيزيد من مدى كون البحيرات مصدرًا لغازات الدفيئة.

مع تغير المناخ في المنطقة المعتدلة في العالم ، من المتوقع أن تزداد أعداد الحشرات وتتحرك شمالًا. هذا يضع الغابات الشمالية في خطر متزايد من تفشي تساقط الأوراق في المستقبل ، مما قد يتسبب في إطلاق كميات أكبر من ثاني أكسيد الكربون من البحيرات القريبة.

من المتوقع أيضًا أن يساعد تغير المناخ على نمو الأشجار المتساقطة الأوراق عريضة الأوراق حول البحيرات ، والتي وجدنا أنها ستزيد من تأثير الحشرات.

أين هي البشارة؟

بينما يبدو أن تأثيرات تساقط الأوراق من الحشرات آخذة في الازدياد من حيث التكرار والخطورة ، فإن مياه البحيرة عبر الدرع الكندي تخضع أيضًا لعملية تسمى التحمير بسبب تراكم الكربون العضوي المذاب في مياه البحيرة.

يُعزى هذا الوضوح المتدهور للبحيرات إلى العديد من العوامل بما في ذلك تغير المناخ واستعادتها من الأمطار الحمضية التاريخية وأنشطة قطع الأشجار.

أظهرت دراستنا المراقبة التي استمرت 32 عامًا أن انتشار اليرقات التي تقضم الأوراق يمكن أن تعوض بشكل فعال تراكم الكربون لمدة عام كامل في البحيرات القريبة ، مما يحسن بشكل كبير من وضوح المياه.

في السنوات التي لم تفش فيها الحشرات الآكلة للأوراق ، يدخل الكربون والنيتروجين إلى البحيرات عادةً من الأوراق المتحللة والإبر الصنوبرية. وعادة ما تبلغ هذه المدخلات ذروتها من حيث الكمية في الخريف.

في سنوات اندلاع المرض ، وجدنا أن بحيرات المياه العذبة القريبة ، خاصة تلك المحاطة بالغابات المتساقطة الأوراق ، بها ثلث أقل من الكربون المذاب أو “شاي الغابة” في الماء لأن اليرقات الجائعة أعاقت بشكل فعال تدفق الكربون إلى البحيرة.

تصبح الفوائد الدائمة لهذه الحشرات المقتولة واضحة عندما تواجه الحشرات الغازية الأشجار المجهدة بالفعل ، مثل غابة البتولا المتوقفة المحيطة بمصاهر المعادن الضخمة في Sudbury ، أونتاريو.

تشهد هذه المنطقة الصناعية التي تبلغ مساحتها 80 ألف هكتار انتعاشًا طبيعيًا ملحوظًا ، بسبب انخفاض بنسبة 98 في المائة في انبعاثات الأحماض والجسيمات المعدنية من أكبر مصادر التلوث الكبريتية في العالم مؤخرًا في السبعينيات.

من الواضح أن إرث فقدان التربة والتلوث والتدهور في سودبوري يضع الأشجار في وضع غير مؤات في المعركة مع الحشرات المتساقطة.

اليرقات مثل المحاريث الصغيرة؟

لا يمكن للأشجار الفرار من الحشرات ولكنها عادة ما تنجو من عدة هجمات ثقيلة. ومع ذلك ، فإن الأشجار في المناطق الصناعية في Sudbury لا تعمل بشكل جيد ، بسبب جميع الضغوط الأخرى التي تواجهها.

وتشمل عوامل الإجهاد هذه فقدان رطوبة التربة والمواد العضوية ، وعقود من تراكم جزيئات المعادن السامة من المصاهر.

والنتيجة هي أن هذه الأشجار المجهدة تقدم نفسها كمصدر غذاء لذيذ لليرقان والحشرات الأخرى وغالبًا ما تتناثر المناظر الطبيعية بالأشجار الميتة والمحتضرة في طريقها إلى أن تصبح تربة.

في تجارب معملية سابقة ، أظهرنا ذلك عندما كنا نتغذى L. dispar تتغذى اليرقات من أشجار البتولا البيضاء المجهدة في الحقول الصناعية ، فقد أكلت المزيد من الأوراق وأنتجت المزيد من المخلفات ، مما زاد من نمو النبات في التربة التي تلقت هذا المطر من البراز.

نعم ، فالحشرات تسبب صعوبة كبيرة للأشجار المكافحة في المواقع الصناعية. لكن تحسين جودة التربة هو الفائز الحقيقي.

التربة الصحية هي واحدة من أكبر الأماكن وأكثرها أمانًا لعزل الكربون من الغلاف الجوي ، وهي أساسية في مكافحتنا لتغير المناخ. كما يعلم كل مزارع ، فإن حماية واستعادة جودة التربة أمر ضروري أيضًا للزراعة المستدامة.

هذا هو السبب في أن المزارعين المطلعين يحاولون بانتظام التوقف عن استخراج العناصر الغذائية من التربة وحرث محصول علف غني بالمغذيات مثل البرسيم لإعادة بناء التربة.

يُظهر بحثنا أن هذه اليرقات الجائعة تبدو الآن وكأنها تلعب أدوارًا كبيرة بشكل مدهش في تغيير السمات الرئيسية لدورة الكربون العالمية ، لكننا الآن نفكر فيها أيضًا على أنها محاريث صغيرة يمكن أن تساعد في تحسين التربة المتدهورة.المحادثة

جون جون ، كرسي أبحاث كندا في النظم المائية المجهدة ، جامعة لورنتيان ؛ Andrew J Tanentzap ، قارئ في بيئة التغيير العالمي ، جامعة كامبريدج ، وصامويل وودمان ، طالب دكتوراه ، النظام البيئي والتغير العالمي ، جامعة كامبريدج.

تم إعادة نشر هذه المقالة من The Conversation بموجب ترخيص المشاع الإبداعي. اقرأ المقال الأصلي.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *