นักนิเวศวิทยาพบสัญญาณเตือนแล้ว หวังว่ายังไม่สายเกินไป
Bruce Menge ใช้เวลาอาชีพของเขาในการค้นหาภัยพิบัติทางนิเวศวิทยา ในปี 1970 ในฐานะนักชีววิทยาทางทะเลที่มหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์ เขาได้ศึกษาประชากรหอยแมลงภู่สีน้ำเงินที่เฟื่องฟูตามแนวชายฝั่งหินนิวอิงแลนด์ ในปี 2014 เขากลับมายังไซต์เดิมเหล่านั้นอีกครั้ง และพบว่าภาวะโลกร้อนของมหาสมุทรได้ทำลายระบบนิเวศ หอยแมลงภู่หายไปมากกว่าครึ่ง ส่วนใหญ่แทนที่ด้วยสาหร่าย ตอนนี้เขาอยู่ที่ชายฝั่งตะวันตกของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอเรกอน เฝ้าดู เขตน้ำขึ้น น้ำลงที่เต็มไปด้วยหินของโอเรกอนเข้าใกล้ภัยพิบัติ
ชายฝั่งโอเรกอนเต็มไปด้วยหอยแมลงภู่สีน้ำเงิน-ดำ ปะปนกับเพรียงคอห่านสีเทา ตั้งอยู่เหนือเตียงหอยแมลงภู่เป็นแอ่งน้ำที่อัดแน่นไปด้วยสาหร่ายสีแดงและสีเขียว ดอกไม้ทะเลสีขาวและสีชมพูที่น่าขนลุก และดาวทะเลสีม่วงและสีส้มที่เจิดจ้าไปด้วยสีสัน แถบหญ้าเซิร์ฟสีเขียวมะนาวคลื่นในน้ำตื้น สำหรับผู้ที่ชอบเที่ยวชายหาด น้ำขึ้นน้ำลงอาจดูมีชีวิตชีวา มีสุขภาพดี และไม่เปลี่ยนแปลงจากปีหนึ่งไปอีกปีหนึ่ง แต่เสถียรภาพที่เห็นได้ชัดนั้นปฏิเสธความโกลาหลที่เพิ่มขึ้นของระบบนิเวศที่ดูเหมือนจะมุ่งหน้าไปสู่การล่มสลาย
“เราคิดว่าระบบอยู่ในสภาพที่ดีทีเดียว” Menge กล่าว “ปรากฏว่าเราไม่มั่นใจแล้วว่าจะเป็นเช่นนั้นอีกต่อไป”
ตั้งแต่ปี 2012 Menge และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ทำการสุ่มเลือกสถานที่หกแห่งบนชายฝั่งโอเรกอน ในแต่ละเดือนกรกฎาคม ในแต่ละพื้นที่ นักวิจัยได้ทำความสะอาดสิ่งมีชีวิตใต้ท้องทะเลทั้งหมดออกจากหินก้อนเล็กๆ ที่มีขนาดเท่าตารางทางเท้า จากนั้นเฝ้าติดตามการฟื้นตัวของระบบนิเวศเมื่อหอยแมลงภู่ เพรียง และสาหร่ายปรับอาณานิคมของหิน
นักวิจัยได้ตั้งใจจัดการกับจุดเล็ก ๆ ของระบบนิเวศน้ำขึ้นน้ำลงของโอเรกอนตั้งแต่ปี 2555 การทดลองของพวกเขาได้เปิดเผยสัญญาณที่ละเอียดอ่อนของสภาพแวดล้อมที่ใกล้จะพังทลาย ทั้งในแปลงทดลองและในพื้นที่ควบคุมที่สำคัญ ได้รับความอนุเคราะห์จาก Bruce Menge
งานนี้ขึ้นอยู่กับแนวคิดหลัก: ระบบนิเวศที่แข็งแรงจะฟื้นตัวอย่างรวดเร็วจากการรบกวน เช่น คลื่นความร้อนหรือการระบาดของโรค ระบบนิเวศที่ฟื้นตัวช้าอาจอยู่ใกล้กับจุดเปลี่ยนที่เกินกว่าจะพังทลายอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ ทีมวิจัยพบว่าทุกๆ ปี ทุกๆ ไซต์งาน ชุมชนหอยแมลงภู่ เพรียง สาหร่าย หญ้า และผู้อยู่อาศัยอื่น ๆ ต้องใช้เวลานานกว่าจะกลับสู่สภาพเดิม เมื่อสิ้นสุดระยะเวลาการศึกษาในปี 2019 พื้นที่ที่ถูกรบกวนต้องการเวลาอีกประมาณ 17 เปอร์เซ็นต์—เกือบเก้าสัปดาห์พิเศษ—เพื่อฟื้นฟูความอุดมสมบูรณ์และความหลากหลายของสปีชีส์ที่พวกเขามีในปี 2555 และการชะลอตัวนั้นละเอียดอ่อน Menge จำไม่ได้ว่าสังเกตเห็นสิ่งผิดปกติในสนาม – มันปรากฏในข้อมูลเท่านั้น
ในช่วงวิกฤต Menge และเพื่อนร่วมงานของเขาพบว่าไม่ใช่เฉพาะชุมชนที่พวกเขาขูดออกไปเท่านั้นที่ตกอยู่ในอันตราย ปีแล้วปีเล่า สิ่งมีชีวิตในพื้นที่ควบคุมที่ไม่ถูกรบกวนก็เปลี่ยนไปเช่นกัน โดยมีการแกว่งตัวที่ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ ในสิ่งที่อาศัยอยู่ที่นั่น ตัวอย่างเช่น ที่ไซต์หนึ่งในปี 2016 เพรียงคอห่านได้เข้ามาแทนที่แพทช์ควบคุม ซึ่งครอบคลุมพื้นที่มากถึง 80 เปอร์เซ็นต์หลังจากการแข่งขันที่น่ารังเกียจของปลาดาวทะเลที่เน่าเสียได้กำจัดหนึ่งในผู้ล่าที่ใหญ่ที่สุดของพวกเขา ประชากรเพรียงคอห่านลดลงในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า แต่จำนวนของพวกเขายังคงสูงกว่าก่อนการปฏิวัติ ทีมงานยังเห็นเหตุการณ์การฟอกสีสาหร่ายทะเลและการตายของหอยแมลงภู่จำนวนมากทุกปีในหลายพื้นที่
ร่วมกัน ชะลอเวลาการกู้คืนและเสถียรภาพของระบบนิเวศที่ลดลงแนะนำว่าเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้เกิดการรบกวนบ่อยครั้งมากขึ้นในระบบนิเวศระหว่างน้ำขึ้นน้ำลง สายพันธุ์ในท้องถิ่นอาจต่อสู้เพื่อฟื้นตัวในหน้าต่างที่สั้นขึ้นเพื่อการกู้คืน สายพันธุ์อื่นๆ ที่เหมาะกับการจัดการกับความเครียดจากความร้อนหรือความเป็นกรดสามารถเข้ามาแทนที่ได้ เนื่องจากสายพันธุ์ที่สำคัญ เช่น หอยแมลงภู่ ดาวทะเล หรือสาหร่ายเคลป์สูญเสียไป และเมื่อความสมดุลระหว่างการรบกวนและเวลาในการฟื้นตัวเปลี่ยนแปลงไป ระบบนิเวศน์ สามารถเปลี่ยนกลับไม่ได้ นั่นคือจุดเปลี่ยน
Sarah Gravem นักนิเวศวิทยาทางทะเลจาก Oregon State University และผู้ร่วมงานในโครงการกล่าว ความยืดหยุ่นที่ลดลงนี้ “ทำให้ระบบมีความเสี่ยงมากขึ้น” เธอกล่าว โดยเห็นได้จากความแปรปรวนที่เพิ่มขึ้นในสายพันธุ์ที่พบในชุมชน ทั้งสองอาจร่วมกันสร้างระบบนิเวศสำหรับภัยพิบัติในอนาคต
Menge กล่าวว่า “เราไม่สามารถคาดเดาได้จริงๆ ว่าจะเกิดขึ้นเมื่อไร แต่ความไม่เสถียรที่เพิ่มขึ้นเหมือนที่พวกเขาสังเกตเห็นในแพตช์ควบคุม “สามารถบอกได้ว่ามันอาจจะใกล้เข้ามา”
Menge และทีมของเขาไม่มีเหตุผลที่จะทำนายผลลัพธ์นี้เมื่อพวกเขาเริ่มการศึกษาเมื่อกว่าทศวรรษที่แล้ว “ระบบชายฝั่งตะวันตกดูยืดหยุ่นมาเป็นเวลานาน และเราไม่มีเหตุผลที่จะคิดว่ามันจะเปลี่ยนไป” เขากล่าวทางอีเมล
“ไม่มีทางที่จะบรรเทาเรื่องนี้ได้จริงๆ” เขากล่าวเสริม—ความพยายามที่จะทำเช่นนั้นจะเป็นงานของ Sisyphean “มันไม่ใช่ผลลัพธ์ที่น่ายินดี”
แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่ระบบนิเวศจะมีเสถียรภาพอีกครั้งหากไม่ต้องเผชิญกับการรบกวนครั้งใหญ่อีกครั้ง แต่การศึกษาเป็นเวลาแปดปีให้ความเข้าใจที่ลึกซึ้งว่าระบบนิเวศไม่เสถียรจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การทดลองมีกำหนดจะดำเนินต่อไปจนถึงปี 2030
“ข่าวไม่ดี” วาซิลิส ดากอส นักนิเวศวิทยาจากมหาวิทยาลัยมงต์เปลลิเยร์ในฝรั่งเศสซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้กล่าว “จุดเปลี่ยนอาจใช้เวลานานกว่าจะปรากฎ แต่ประเด็นคือ เมื่อมันเริ่มเกิดขึ้น คุณไม่สามารถหยุดมันได้”
สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ทุ่มเททั้งชีวิตเพื่อศึกษาระบบนิเวศที่ต้องเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ
“มันรู้สึกแย่มาก” Menge กล่าว “ฉันหมายความว่าฉันรักระบบนิเวศนี้ ฉันได้ทำงานในเขตน้ำขึ้นน้ำลงมาเกือบตลอดอาชีพการงานของฉัน และฉันรู้สึกดีมากเสมอเมื่อได้ลงสนาม ฉันอยู่ที่บ้านในลักษณะที่ซ้ำซากจำเจ และฉันหวังว่าจริงๆ แล้ว สิ่งต่างๆ จะเปลี่ยนไป”
