צמחים פיתחו לאורך האבולוציה שלהם הגנות רבות נגד טורפים, כגון ייצור של תרכובות כימיות רעילות או הצמחת קוצים. באזורים גבוהים וקרים כמו רכסי הרים גבוהים, לחץ הטריפה לרוב נמוך יותר עקב תנאי האקלים, כך שהצמחים זקוקים לפחות הגנה ויכולים להרשות לעצמם להפחית את ריכוז הרעלנים הכימיים שלהם.
אך שינויי האקלים שאנו חווים כיום צפויים לערער את המבנה הקיים באזורים הרריים. חרקים, שהם אוכלי העשב המרכזיים בגבהים האלה, מגיבים מהר יחסית לשינויים, בשעה שצמחים מסתגלים הרבה יותר לאט. וכך קורה במקומות רבים שהתחממות האקלים מאפשרת לחרקים להגיע למקומות יותר ויותר גבוהים, ולהזין את עצמם בצמחים שלא הורגלו לנוכחות ניכרת של אוכלי עשב. השאלה המרכזית היא אם הצמחים יספיקו להסתגל למצב החדש לפני שהחרקים יביאו לקריסה של המערכת האקולוגית הרגישה.
התפשטות החגבים
ההרכב של צמחים אלפיניים מעל קו העצים צפוי לעבור שינויים רבים עד סוף המאה ה-21 עקב התחממות האקלים. שניים מהגורמים שעשויים לשחק תפקיד מרכזי בתהליך הזה הם התארכות עונת הגידול של הצמחים וצמצום תקופות הקיפאון. גורמים כאלה יעודדו את התפשטות האוכלוסיות של חרקים אוכלי צמחים, כגון חגבים, גם לאזורים גבוהים שבהם הם התקשו לחיות בעבר. עם זאת, עד כה לא היו ראיות מהשטח להתפתחויות כאלה באוכלוסיות החגבים באזורים האלה.
קבוצת חוקרים משוויץ ומצרפת בדקה איך התפשטות החרקים עשויה להשפיע על המערכת האקולוגית האלפינית. הם בחרו להתמקד בחגבים, מכיוון שיש להם השפעה ניכרת לעומת אוכלי עשב אחרים בהרי האלפים. הציפייה היא שעד שנת 2080 אוכלוסיות החגבים מעל קו העצים בהרים יגדלו פי שלושה לעומת היקפן הנוכחי.
כדי לבדוק את השפעת התהליך הזה לקחו החוקרים חגבים שחיו בגובה של 1,400 מטר מעל פני הים, שיכנו אותם בכלובי רשת ניידים והציבו אותם בגבהים של 1,800, 2,070 ו-2,270 מטר מעל פני הים. לאחר מכן בדקו את ההשפעה על כמות החומר הצמחי (ביומסה) והמבנה של חברות הצמחים בכלוב לאורך ארבעה קיצים, וגם בחנו את צואת החגבים כדי לברר אילו צמחים הם העדיפו לאכול. בחורפים, שבינתיים הם עדיין קשים מדי בגובה זה עבור החגבים, הם החזירו את החרקים לאזורים נמוכים יותר.
במקביל בדקו החוקרים את ההשפעה של גורמים לא ביולוגיים על הצמחייה – לדוגמה, הם חיממו כלובים שאין בהם חגבים, כדי לשלול את האפשרות שהגורם לשינויים בהרכב הצמחייה הוא העלייה החזויה בטמפרטורות. הנחת היסוד שלהם הייתה שהעלייה הצפויה בטמפרטורה בעשורים הקרובים, בסדר גודל של 2-1 מעלות צלזיוס בממוצע, לא אמורה להשפיע על התנהגות החרקים בקיץ, אבל תבוא לידי ביטוי ביכולתם להתרבות ולאכלס מקומות שבהם תנאי המחיה בחורף היו קשים מדי עבורם בעבר. ההשערה הייתה שבמקומות אלו החגבים ייהנו מהזמינות של צמחים עם הגנה טבעית חלשה יחסית, ויגרמו לירידה בכמות הצמחים ובמגוונם בחלקות הניסוי.
2 צפייה בגלריה
החוקרים לקחו חגבים שחיו בגובה של 1,400 מטר מעל פני הים, שיכנו אותם בכלובי רשת ניידים והציבו אותם בגבהים של 1,800עד 2,270 מטר. כלובי הרשת במרומי ההרים
(צילום: P. Descombes, מתוך המחקר)
פחות צמחים, יותר מגוון
ממצאי הניסוי הראו שהחגבים אכן גרמו לירידה כללית בכמות החומר הביולוגי של הצמחים בהשוואה לחלקות הביקורת. עיקר הנזק נגרם לצמחים שגובהם 50-10 סנטימטר ואילו הנמוכים יותר נפגעו פחות. לעומת זאת, אכילת העשב המוגברת דווקא הביאה לעלייה בעושר המינים של הצמחים, ובמיוחד של אלה שגדלו קרוב לפני הקרקע, מכיוון שכעת הייתה להם פחות תחרות על אור ומזון עם הצמחים הגבוהים מהם.
תהליך נוסף שנצפה היה עלייה בכמות הצמחים שמייצרים רמות גבוהות של עפצנים (טאנינים). העפצנים הם משפחה של תרכובות כימיות שצמחים משתמשים בהן לדחיית אוכלי עשב כמו חרקים, והן אחראיות בין השאר לתחושת העפיצות בפה בעת שתיית יינות מסוימים. החוקרים מעריכים ששינויים זמניים כאלה עשויים לאפשר בעתיד התבססות באזורים הגבוהים של מיני צמחים שגדלים כיום בעיקר בקווי גובה נמוכים יותר בהרים.
הממצאים מעידים ששינויי האקלים צפויים להשפיע על המערכת האקולוגית האלפינית לא רק באופן ישיר בשל ההתחממות עצמה, אלא גם בעקיפין דרך יצירת פעולות גומלין חדשות במערכת האקולוגיות. יש לקחת בחשבון את ההשפעות העקיפות האלו במחקרים שמנסים לחזות את ההשפעות שיהיו לשינויי האקלים. עם זאת, יש לזכור שהחוקרים בדקו תרחיש שנמצא בגבול העליון של התחזיות לגבי צפיפות אוכלוסיית החרקים בגבהים האלה, ואף הגבילו את תנועת החגבים במרחב, כך שהשינויים בפועל עשויים להיות קטנים יותר.
יונתן גרופ, מכון דוידסון לחינוך מדעי
