تغییرات اقلیمی، پایانِ کنترلِ یک آفتِ خطرناک؟ فاجعه در راه است!

شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و آینده‌ی تغییرات اقلیمی

محققان دانشگاه شیکاگو و آزمایشگاه ملی آرگون در مدل‌سازی‌های کامپیوتری‌شون به این نتیجه رسیدن که در آمریکای شمالی، اوضاع داغ‌تر و خشک‌تر، جلوی رشد یه نوع قارچ که معمولاً جلوی زیاد شدن پشه‌ی برگ‌خوار (Gypsy Moth) رو می‌گیره، می‌گیره. این پشه یه جور حشره‌ی مهاجمه که میلیون‌ها دلار به جنگل‌ها خسارت می‌زنه. این تحقیق که توی مجله‌ی Nature Climate Change چاپ شده، رو تأکید می‌کنه که چقد مهمه موقع پیش‌بینی کردن عواقب محتمل تغییرات اقلیمی، به چند تا موجود زنده و رابطه‌شون با هم توجه کنیم؛ چون دماهای بالاتر می‌تونن تأثیرات زنجیره‌ای و غیرمنتظره‌ای رو توی اکوسیستم‌ها به وجود بیارن.

گرگ دوایر، استاد بوم‌شناسی و تکامل در دانشگاه شیکاگو و نویسنده‌ی ارشد این مقاله، می‌گه: «اکثریت قاطع مطالعاتی که تا حالا درباره‌ی تغییرات اقلیمی انجام شده، فقط موجودات خاصی رو بررسی کردن، اما تغییرات کوچیک آب و هوایی می‌تونن تأثیرات خیلی بزرگی داشته باشن وقتی که روی چند گونه جمع بشن. پس، شبیه‌سازی‌های کامپیوتری برای این که بفهمیم تغییرات اقلیمی چه تأثیری روی ارتباط بین گونه‌ها داره اساسی هستن.»

عواقب بزرگِ تغییرات کوچیک

پشه‌ی برگ‌خوار (Lymantria dispar) اولین بار سال ۱۸۶۹ وارد جنگل‌های چوب سخت نیوانگلند شد. این پشه اهل اروپاست و پشه‌های ماده تخم‌هاشون رو روی جاهایی مثل شاخه‌ها، چوب‌های انبارشده و وسایل چوبی توی حیاط می‌ذارن. تخم‌ها معمولاً با این وسایل جابه‌جا می‌شن و برای همینم این حشره از جایی که تصادفی توی ماساچوست رها شده بود، به جاهای خیلی دور گسترش پیدا کرد. لاروهای پشه‌ی برگ‌خوار، از برگ‌های درختا و درختچه‌ها، مخصوصاً درختای بلوط، تغذیه می‌کنن. سال‌ها بعد از این که این حشره اومد، لاروهاشون توی جنگل‌ها خرابکاری کردن و درختا رو تا حد زیادی از بین بردن.

سال ۱۹۸۹، بیماری کشنده‌ای که یه نوع قارچ به اسم Entomophaga maimaiga باعثش بود، بین پشه‌های برگ‌خوار شروع به پخش شدن کرد. این قارچم اهل آمریکای شمالی نبود، اما هیشکی دقیقاً نمی‌دونه چه‌طوری و کی وارد این منطقه شد. ممکنه عمداً برای کنترل پشه‌ها وارد شده باشه، یا تصادفی از ژاپن که این قارچ توش بومی بود، وارد آمریکا شده باشه. به هر حال، این قارچ از اون موقع تونسته جلوی زیاد شدن پشه‌های برگ‌خوار رو بگیره و جون میلیون‌ها تا درخت رو نجات داده.

یه عامل بیماری‌زای دیگه، به اسم nucleopolyhedrovirus (NPV)، هم می‌تونه این حشره رو کنترل کنه، اما برای این که خوب کار کنه، باید جمعیت حشره‌ها زیاد باشه.

نکات مثبت طبیعی این قارچ توی کنترل پشه‌ها

یکی از خوبی‌های طبیعی قارچ اینه که می‌تونه توی شرایط خنک و مرطوب، رشد کنه و پشه‌ها رو مبتلا کنه، قبل از این که خیلی به محیط آسیب بزنن. دوایر گفت: «حتی کم شدن کوچیک توی میزان مرگ و میر پشه‌ها هم می‌تونه باعث زیاد شدن تخریب درختا بشه. اگه اون‌ها تو سالی که جمعیتشون کمه، از بین نرن، سال بعد با جمعیت بیشتری برمی‌گردن. این یه جور فرایند زنجیره‌ایه.»

تجربه‌ی دوایر توی شبیه‌سازی بیماری‌های واگیردار

دوایر کل دوران حرفه‌ای‌شو صرف شبیه‌سازی ارتباطات بین بیماری‌های واگیردار و انواع موجودات مختلف، از خرگوشای وحشی گرفته تا حشرات، کرده. سال ۲۰۰۴، توی یکی از اولین مقاله‌هاش توی دانشگاه شیکاگو، یه مدل ساخت که توش پشه‌های برگ‌خوار، شکارچی‌هاشون مثل موش‌ها و سنجاب‌ها، و سرعت ابتلا به NPV در نظر گرفته شده بود. سال ۲۰۲۰، آزمایشگاهش مدل‌های بیشتری درست کرد تا بررسی کنه چه‌جوری تراکم جمعیت پشه‌ها و شرایط آب و هوایی روی شیوع قارچ E. maimaiga اثر می‌ذاره.

وارد کردن داده‌های آب و هوایی توی مدل‌ها

این مدل‌ها نشون دادن که وقتی داده‌های آب و هوایی وارد می‌شن، پیش‌بینی‌ها خیلی دقیق‌تر از مدل‌هایی می‌شن که به آب و هوا توجهی ندارن، و همین موضوع باعث شد یه مطالعه‌ی جدید شروع بشه. دوایر و دانشجوش جیائو لیو با جیالی وانگ، که دکترای علوم جوی از بخش علوم محیطی آزمایشگاه ملی آرگون داشت، و راو کاتامارتی، که رییس بخش دانشمندان علوم محیطی تو آرگون بود، همکاری کردن تا داده‌های دقیق‌تری از آب و هوا وارد مدل‌های جدید برای شیوع پشه‌های برگ‌خوار کنن.

وانگ و کاتامارتی تو این کار تخصص دارن که مدل‌های بزرگ تغییرات آب و هوایی، مثلاً برای کل آمریکای شمالی رو به جاهای کوچیک‌تر، مثل یه بخش از یه ایالت، تبدیل کنن. این کار به تیم دوایر اجازه داد که تفاوت‌های دقیق‌تری توی الگوهای آب و هوایی و جمعیت حشرات توی مناطق مختلف در نظر بگیرن.

پیش‌بینی‌های نگران‌کننده

پیش‌بینی‌هایی که به‌دست اومد، چیزای امیدبخشی نبودن. با گرم‌تر و خشک‌تر شدن شرایط جنگل‌ها به خاطر تغییرات آب و هوایی، میزان ابتلا به بیماری‌های قارچی توی چند دهه‌ی آینده شدیداً کم می‌شه، یعنی پشه‌های بیشتری زنده می‌مونن و درختای بیشتری رو از بین می‌برن. در حالی که این موضوع یه کم دور به نظر می‌رسه، بارش کم‌تر بارون و دماهای بالاتر از حد معمول توی سال‌های اخیر، باعث شده پشه‌های برگ‌خوار زیاد بشن، که دوایر انتظار نداشت این اتفاق این‌قدر زود بیفته. اون اضافه کرد: «پیش‌بینی‌های ما ناامیدکننده بود، اما احتمالاً نه به اندازه‌ی کافی. این موضوع خیلی نگران‌کننده‌ست.»