Biyoçeşitliliğin Azalmasının Sebepleri ve Sonuçları

Hangi doğal ve antropojenik süreçler biyoçeşitliliği, ekosistemin işleyişini ve dengesini etkiler? Ekoloiji ekosistemleri anlama ve yönetme yetimizi nasıl artırabilir?

Biyoçeşitlilik dünyadaki canlı çeşitliliğidir. Bu çeşitlilik türlerin, alellerin, fonksiyonel grupların ya da ekosistemlerin zenginliğini (sayıca), homojen dağılımını (göreceli bolluk eşitliği), bileşimini (bileşim çeşitleri) içerir. Biyoçeşitlilik dünya çapında hızla azalmaktadır, bunun yanı sıra ekosistemin işleyişi (verimlilik, beslenme döngüsü gibi) ve dengesinin (zaman içerisinde verimliliğin dengede kalması) biyoçeşitliliğe bağlı olduğunu gösteren önemli kanıtlar vardır (Naeem et al. 2009). Yani, biyoçeşitlilikteki azalmalar ekosistemlerin insanlara sağlayabileceği hizmetleri de azaltarak insan refahını kısıtlayabilir (Binyıl Ekosistem Değerlendirmeleri 2005).

Günümüzdeki biyoçeşitliliğin azalmasının sebep ve sonuçları ekolojide kapsamlı bir şekilde araştırılmasına rağmen, bazı sorular daha ileri değerlendirmeleri hak etmektedir. Örneğin hangi doğal süreçler biyoçeşitliliği etkiler, hangi antropojenik süreçler biyoçeşitliliği etkiler ya da biyoçeşitliliğin azalmasının sonuçları nelerdir? Şimdiye kadar, bu sorular birkaç ekoloji alanında ayrı ayrı göz önüne alınmıştır. Bu çalışmada, bu alanların her birinde kaydedilen önceki ilerlemeler tanımlanacak ve sonrasında bu alanlar genelinde kavram ve işleyiş açısından bir sentez sunulacaktır. Ekosistemleri kavrama, koruma ve yeniden yapılandırma yetimizi artırmak için gelecek çalışmalarda değerlendirilebilecek özgün soru ve hipotezler önerilerek sonuçlandırılacaktır.

Hangi Doğal Süreçler Biyoçeşitliliği Etkiler?

Teorik ve deneye dayalı çalışmalar, potansiyel olarak biyoçeşitliliği sürdürebilecek çok sayıda doğal süreç tespit etmiştir. Biyoçeşitlilik, aksi takdirde ikinci derecedeki türleri rekabetçi bir şekilde dışlayacak olan türlerin baskısını azaltan makul şiddetteki müdahalelerle sürdürülebilir. Örneğin bizonların seçici otlama davranışı kullanılarak meralardaki bitki çeşitliliği artırılabilir (Collins et al. 1998). Buna ek olarak, biyoçeşitlilik kaynak paylaşımıyla (türlerin farklı kaynakları kullanması) ya da zaman-mekansal paylaşımla (türlerin aynı kaynakları farklı zaman veya farklı yerlerde kullanması) sürdürülebilir. Örneğin tundradaki bitki türleri farklı nitrojen kaynaklarını kullanarak veya aynı nitrojen kaynağını vejetasyon mevsiminin farklı zamanlarında ya da farklı toprak derinliklerinde kullanarak bir arada bulunabilirler (McKane et al. 2002). Bundan başka türler sınırlı kaynaklara ulaşılabilirliği artırarak ya da doğal düşman veya fiziksel stres etkilerinin kısıtlayıcılığını azaltarak birbirlerini pozitif etkilediğinde meydana gelen türler arası yardımlaşmayla da biyoçeşitlilik sürdürülebilir. Önceki teorik ve deneye dayalı çalışmaların biyoçeşitliliği sürdürebilecek sayısız süreci tanımlamasına rağmen, ekologlar ve çevre korumacılar aslında bu mekanizmalardan hangisinin belirli bir zaman ve mekândaki biyoçeşitliliği sürdürdüğünü nadiren bilirler. Bu yüzden, bozulmamış ekosistemlerdeki biyoçeşitliliği gerçekten sürdüren doğal süreçleri belirlemek için daha fazla araştırma gereklidir.

Hangi Antropojenik Süreçler Biyoçeşitliliği Etkiler?

İnsan eylemleri genellikle günümüzdeki biyoçeşitliliğin azalmasına neden olan küresel boyutta çeşitli değişikliklerle sonuçlanmıştır. Özellikle arazi kullanım değişiklikleri, egzotik tür istilaları, besinlerin zenginleştirilmesi ve iklim değişikliği genellikle en yaygın ve etkili küresel ekosistem değişikliklerinden bazıları olarak görülür (Vitousek et al. 1997, Chapin et al. 2000, Benayas et al. 2009, Butchart et al. 2010). Maalesef, küresel ekosistem değişikliklerinin biyoçeşitlilik ve ekosistem süreçlerini etkileme mekanizmaları ve çeşitli değişikliklerin birleşik etkileri genellikle belirsizdir. Bu durum, biyoçeşitlilik ve ekosistem süreçlerinde ileriki değişiklikleri tahmin etme yetisini önemli ölçüde azaltır. Bu yüzden, küresel ekosistem değişikliklerinin sonuçlarını öngörmek için daha fazla araştırma gereklidir.

Bazı vakalarda, insan eylemleri biyoçeşitliliğe katkı sağlamıştır. Biyoçeşitliliğin yoğun olduğu noktaları muhafaza etmek için parklar yapmak gibi koruma stratejileri etkili fakat yetersiz olmuştur (Bruner et al. 2001). Örneğin parkların içindeki biyoçeşitlilik parkların dışındakinden daha fazla olmasına rağmen, türlerin nesli tükenmeye devam etmektedir. Benzer bir şekilde yangını doğal bir bozulma olarak kullanmak gibi yenileme stratejileri de etkili fakat yetersiz olmuştur. Özellikle biyoçeşitlilik ve ekosistem servisleri, iyileştirilmiş ekosistemlerde bozuk ekosistemlerdekinden daha iyi durumdadır; fakat iyileştirilmiş ekosistemlerdeki bu biyoçeşitlilik ve ekosistem servisleri el değmemiş kalıntı ekosistemlerdekilere kıyasla daha düşüktür (Benayas et al. 2009). Koruma ve iyileştirme çalışmalarının olumlu etkilerine rağmen, biyoçeşitliliğin azalması yavaşlamamıştır (Butchart et al. 2010). Bu yüzden, yeni koruma ve iyileştirme stratejileri geliştirmek için daha fazla araştırma gereklidir.

Biyoçeşitliliğin Azalmasının Sonuçları Nelerdir?

Nature Education

Günümüz biyoçeşitliliğinin azalmasının ekosistem işleyiş ve dengesinde sonraki düşüşlere yol açacağına dair önemli kanıtlar bulunmaktadır (Naeem et al. 2009). Biyoçeşitlilik deneyleri türlerin sayısı gibi bazı biyoçeşitlilik bileşenlerini müdahalelerle yönlendirip ekosistem işleyiş ve denge çeşitlerini ölçerek biyoçeşitlilik azalmalarının bu işleyiş ve dengeyi etkileyip etkilemeyeceğini test etmiştir. Bu çalışmalar laboratuvar, çayır, orman, tuzlu ve tatlı su ekosistemlerinde yürütülmüştür. Bu çalışmalardan yola çıkarak, ekosistem işleyişinin genellikle tür zenginliği, tür bileşimi ve fonksiyonel grup zenginliğine bağlı olduğu, ayrıca türlerin sayıca denkliği ve genetik çeşitliliğe de bağlı olabileceği açıktır. Dahası, denge genellikle tür zenginliği ve tür bileşimine bağlıdır. Bu yüzden, biyoçeşitlilikteki mevcut değişiklikler muhtemelen ekosistem özelliklerinde sonraki değişikliklere yol açacaktır. Biyoçeşitliliğin azalmasının sonuçlarını daha iyi kavramak için gözetimli ekosistemlerde daha büyük çaplı zaman-mekansal ölçeklerde daha fazla araştırma gereklidir.

Biyoçeşitlilik Araştırmalarını Sentezleme

Nature Education

Dört ekolojik alan üzerinden bir sentez, biyoçeşitliliğin azalmasının sebep ve sonuçlarını değerlendirmek için bir çerçeve sağlayarak ekosistemi anlama, koruma ve iyileştirme yetimizi artırabilir (Görsel 1). İlk olarak; biyoçeşitliliğin devamlılığı araştırmaları, biyoçeşitlilikte doğal süreçlerin etkilerine odaklanmıştır (Görsel 2A). İkinci olarak; biyoçeşitlilik-denge araştırmaları, biyoçeşitliliğin çeşitli denge ölçütleri üzerindeki etkilerine odaklanmıştır (Görsel 2B). Üçüncü olarak; biyoçeşitlilik-ekosistem işleyişi araştırmaları, biyoçeşitliliğin ekosistem işleyişi üzerindeki etkilerine ve bu ilişki bazında, küresel ekosistem değişikliklerinin, insanoğlunun refahını nasıl etkilediğine odaklanmıştır (Görsel 2C). Dördüncü olarak, küresel değişim ekolojisi, küresel ekosistem değişikliklerinin biyoçeşitlilik, ekosistem işleyişi ve de ekosistem dengesi üzerindeki etkilerine odaklanmıştır (Görsel 2D). Bu dört alanın her birinde incelenen ilişkileri sentezlemek kapsamlı bir çerçeve ortaya çıkarmakta (Görsel 2E) ve iki yeni soruya ışık tutmaktadır: Hangi doğal süreçler biyoçeşitliliğe, ekosistem işleyişine ve dengesine katkı sağlar; küresel ekosistem değişiklikleri bu doğal süreçleri değiştirerek ekosistemleri etkiler mi?

Hangi Doğal Süreçler Biyoçeşitliliğe, Ekosistem İşleyişine ve Dengesine Katkı Sağlar?

Nature Education

Biyoçeşitliliğe, ekosistem dengesine ve ekosistem işleyişine bölgesel olarak katkı sağladığı düşünülen doğal süreçler genellikle ayrı ayrı ele alınır fakat birbirleriyle çakışıktır (Loreau 2010). Teorik ve deneysel çalışmalar biyoçeşitlilik (Görsel 3A), ekosistem dengesi (Görsel 3B), ve ekosistem işleyişine (Görsel 3C) katkı sağlayabilen mekanizmaları belirlemiştir. İlginç bir şekilde, bir türün diğer türleri sınırlandırdığından daha çok kendini sınırlandırmasına neden olan dengeleyici tür etkileşimlerinin biyoçeşitliliğe, ekosistem denge ve işleyişine katkı sağladığı tahmin edilmektedir (Görsel 3). Önceki çalışmalar dengeleyici tür etkileşimlerinin biyoçeşitliliğe, ekosistem dengesi ve işleyişine katkı sağlayabileceği sonucuna ulaşmıştır (Isbell et al. 2009). Dengeleyici tür etkileşimleri türler arası (farklı türlerden bireyler arasında) etkileşimler tür içi (aynı türlerin bireyleri arasında) etkileşimlerden daha avantajlı olduğunda meydana gelir. Bu durum nadir tür avantajıyla, yaygın tür dezavantajıyla ya da her ikisiyle de sonuçlanabilir. Tür etkileşimleri şu durumlarda dengeleyicidir: türler arası kaynak rekabeti tür içi kaynak rekabetinden daha az olduğunda (McKane et al. 2002), türler arası bariz rekabet tür içi bariz rekabetten daha az olduğunda (Chesson&Kuang 2008), türler arası yardımlaşma tür içi yardımlaşmadan daha fazla olduğunda (Cardinale et al. 2002) veya bu mekanizmaların bazı kombinasyonlarında. Örneğin türler farklı kaynakları tükettiğinde ya da aynı kaynakları farklı zaman ve yerlerde tükettiğinde, aynı türdeki iki bireyin arasındaki kaynak rekabeti farklı türlerdeki iki bireyin arasındakinden daha güçlü olur. Sonuç olarak, türler nadir olduğunda rekabet nispeten zayıf olduğu için avantajlıdırlar. Bununla birlikte, türler yaygın olduğunda ise rekabet nispeten zorlu olduğu için dezavantajlıdırlar. Dengeleyici tür etkileşimleri belirli bir türün diğer bütün türleri rekabetçi bir şekilde dışlamasını önlediği için biyoçeşitliliği sürdürebilir. Ayrıca, bazı türlerdeki azalmaların diğer türlerdeki artışlarla dengelendiği türlerin asenkronuyla sonuçlandığı için çeşitli ekosistemlerin birarada bulunduğu yerlerde ekosistem dengesine katkı sağlayabilir. Dahası tür açısından bakıldığında diğer türlerin de bulunduğu bir ortamda nadir olmak, diğer türlerin bulunmadığı bir ortamda yaygın olmaktan daha iyi bir performans sağladığı için, dengeleyici tür etkileşimleri aşırı-getiriyle sonuçlanarak çeşitli ekosistemlerin birarada bulunduğu yerlerde ekosistem işleyişine katkı sağlayabilir.

Nature Education

Çeşitli dengeleyici tür etkileşimleri tiplerinin göreceli önemini belirlemek için yeni çalışmalar düzenlenebilir (Görsel 4). Bireylerin yoğunluğu müdahalelerle yönlendirilerek yardımlaşma-rekabet çekişmesinin göreceli önemi belirlenebilir. Bireyler düşük yoğunlukta yüksek yoğunlukta olduklarından daha iyi performans sergilediklerinde, rekabet yardımlaşmadan daha fazladır. Ekosisteme kaynak eklemek ve ekosistemden doğal düşmanları çıkarmak, sırasıyla kaynakların ve doğal düşmanların göreceli önemine ışık tutabilir. Ekologlar genellikle kaynak rekabetine odaklanmıştır, fakat son zamanlardaki çalışmalar yardımlaşmanın (Brooker et al. 2008) ve doğal düşmanların (Chesson & Kuang 2008) ekolojideki değerinin anlaşılmadığını göstermektedir. Bu yüzden, hangi dengeleyici tür etkileşimi tiplerinin yaygın olarak biyoçeşitliliğe, ekosistem işleyişine ve dengesine katkı sağladığını belirlemek için daha fazla çalışma gereklidir.

Küresel Ekosistem Değişiklikleri Bu Doğal Süreçleri Değiştirerek Ekosistemleri Etkiler mi?

Nature Education

Küresel ekosistem değişikliklerinin mevcut durumda dengeleyici tür etkileşimlerini nasıl etkilediği göz önüne alınarak biyoçeşitlilik, ekosistem işleyişi ve ekosistem dengesindeki ileriki değişiklikleri öngörmek mümkün olabilir. Birleşmiş Milletler, şu günlerde dünya çapında biyoçeşitlilik ve ekosistem servislerini kontrol etmek için Biyoçeşitlilik ve Ekosistem Servisleri Üzerine Hükümetlerarası Bilim ve Politika Platformu'nu (Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services-IPBES) geliştirmektedir (Marris 2010). Bu platform, İklim Değişiklikleri Hakkındaki Hükümetlerarası Panel (Intergovernmental Panel on ClimateChange-IPCC) sonrasında biçimlendirilecek ve iklimbilimciler tarafından başarılı bir şekilde uygulamaya konulan stratejileri kullanmak adına ekologlar için büyük bir imkân olacaktır. Örneğin iklimbilimciler iklim değişikliğinin sebep ve sonuçlarını belirlemek için doğal ve antropojenik süreçlerin net radyasyon (radiative forcing: Dünya atmosferine giren ve atmosferden çıkan radyasyon miktarı arasındaki farktaki değişiklik) üzerindeki etkilerinin modelini belirlemişlerdir (IPCC 2007). Hem doğal hem de antropojenik süreçlerden etkilendiği ve ayrıca birçok iklim değişkenini etkilediği için, net radyasyon bu tartışmanın merkezindedir. İleriki ekolojik çalışmalar biyoçeşitlilikteki değişikliklerin sebep ve sonuçlarını belirlemek için benzer bir yaklaşımı ele alabilir. Dengeleyici tür etkileşimleri de hem doğal hem de antropojenik süreçlerden etkilendikleri, bununla birlikte hem biyoçeşitliliği hem de ekosistem özelliklerini etkileyebildikleri için bu tartışmanın merkezindedir (Görsel 1). Küresel iklim değişikliklerinin hâlihazırda tür etkileşimlerinin dengesini bozduğu (Görsel 5) ve bunun biyoçeşitlilikte, ekosistem işleyişi ve dengesinde ileriki düşüşlere neden olacağı varsayımı ile birlikte, Görsel 1’deki ilişkilerden bir ya da daha fazlasını ele alan araştırmacılar arasındaki iş birliğinin gittikçe yaygınlaştığı (Naeem et al. 2009) ve bu alanın aktif bir araştırma alanı olmaya devam edeceği ifade edilebilir.