تأثیرات بازگشت گوشتخواران بر اکوسیستم‌ها هنوز به‌طور کامل درک نشده است
یلوستون از دیرباز کانون توجه دانشمندانی بوده است که تأثیر شکارچیان بر همه چیز، از چرای گوزن‌های اِلک تا ارتفاع پوشش گیاهی را بررسی می‌کنند. آنها هنوز بر سر چگونگی تفسیر یافته‌هایشان اختلاف نظر دارند.
در سال ۱۹۹۵، زمانی که سازمان خدمات شیلات و حیات وحش ایالات متحده ۱۴ گرگ خاکستری را دوباره به پارک ملی یلوستون بازگرداند، این حیوانات از جهاتی پا به دنیای جدیدی می‌گذاشتند.
پس از آنکه انسان‌ها در اوایل قرن بیستم گرگ‌ها را در سرتاسر غرب ایالات متحده تا مرز انقراض شکار کردند، غیبت این گوشتخواران احتمالاً اکوسیستم‌ها و شبکه‌های غذایی را در سراسر کوه‌های راکی دگرگون کرد. با بازگشت گرگ‌ها به این زیستگاه، دانشمندان امیدوار بودند دریابند که آیا این تغییرات قابل بازگشت هستند و این فرایند با چه سرعتی اتفاق می‌افتد.
بر اساس مقاله جدیدی که این ماه منتشر شد، با وجود مطالعاتی که شواهد اولیه‌ای از یک رابطه جذاب میان بازگشت گرگ‌ها و احیای اکوسیستم‌های ساحلی در یلوستون را نشان می‌دادند، دانشمندان هنوز در حال بحث بر سر چگونگی تأثیر گوشتخواران بزرگ بر پوشش گیاهی و سایر حیوانات هستند.
این جذابیت علمی بر سر میزانی است که گوشتخواران به‌طور غیرمستقیم بر سایر جانوران و گیاهان تأثیر می‌گذارند؛ پدیده‌ای که دانشمندان آن را «آبشار تروفیک» (trophic cascade) می‌نامند. از اوایل دهه ۲۰۰۰، چندین مطالعه شواهدی از یک رابطه تحول‌آفرین میان گرگ‌ها، گوزن‌های اِلک و پوشش گیاهی ساحلی در یلوستون را نشان دادند.
اما با گذشت زمان، مطالعات دیگر نشان داده‌اند که ارتباط گرگ‌های یلوستون با اکوسیستم‌های ساحلی پارک ممکن است ظریف‌تر از آن چیزی باشد که پیش‌تر تصور می‌شد.
کریس ویلمرز، استاد بوم‌شناسی حیات وحش در دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز و نویسنده اصلی این مقاله، می‌گوید: «مسئله این نیست که شواهدی منطبق با آبشار تروفیک در یلوستون وجود ندارد، بلکه مسئله این است که این تأثیرات بسیار پیچیده‌تر و ضعیف‌تر از چیزی هستند که در ابتدا تصور می‌شد.»
نظریه تغییر مناظر و پوشش گیاهی در امتداد رودخانه‌ها و نهرهای یلوستون توسط گرگ‌ها، از مشاهدات دانشمندان پس از نابودی جمعیت سگ‌های آبی و گرگ‌ها در اثر شکار توسط انسان، نشئت گرفت. گوزن‌های اِلک و دیگر سم‌داران بر منطقه مسلط شدند و پوشش گیاهی ساحلی در کنار نهرهایی را که دیگر سدهایشان توسط سگ‌های آبی به خوبی نگهداری نمی‌شد، از بین بردند. آب با سرعت بیشتری در پارک جریان یافت، بستر رودخانه‌ها را به شکل V عمیق درآورد و سطح آب‌های زیرزمینی را پایین برد. این امر به نوبه خود، زیستگاه پوشش گیاهی ساحلی را که بیش از حد چرا شده بود، کاهش داد و مصالح کمتری برای سدسازی در اختیار سگ‌های آبی باقی‌مانده قرار داد. همه این‌ها یک چرخه بازخورد منفی ایجاد کرد که مناطق اطراف نهرهای پارک را خشکاند.
با بازگشت گرگ‌ها به یلوستون، برخی دانشمندان گزارش دادند که آنها الگوهای چرای گوزن‌های اِلک را تغییر داده و باعث شده‌اند که این حیوانات از گذراندن زمان طولانی در زیستگاه‌های باز ساحلی بترسند. این امر به بازسازی درختان بید و صنوبر در امتداد سواحل رودخانه‌ها کمک کرد که شاید نشانه اولیه‌ای از یک آبشار تروفیک بود؛ پدیده‌ای که می‌توانست مصالح بیشتری برای سگ‌های آبی فراهم کند تا جریان آب را کند کرده و فرسایش کناره‌های رود را کاهش دهند.
اما دانشمندان دیگر این نظریه‌ها را زیر سؤال برده‌اند و در مقاله جدید، ویلمرز و چهار پژوهشگر دیگر، تمرکز را از گرگ‌ها فراتر برده و پوماها و خرس‌ها را نیز که دیگر گوشتخواران بزرگ در حال بازیابی از آستانه انقراض ناشی از فعالیت انسان در سراسر غرب هستند، شامل کرده‌اند.
ویلمرز و تیمش در تحلیلی از حدود ۱۷۰ منبع منتشر شده از دهه ۱۹۳۰، شواهد روشنی از آبشارهای تروفیک ناشی از شکارچیان را تنها در شرایط محدودی یافتند. به عنوان مثال، در پارک ملی «آیل رویال»، منطقه‌ای به وسعت تقریباً ۲۰۷ مایل مربع در شمال غربی دریاچه سوپریور، گرگ‌ها جمعیت گوزن‌های موس را تا حدی کاهش دادند که درختان بلندتر شدند. اما در یلوستون، پارکی با مساحت بیش از ۳۰۰۰ مایل مربع در قلب یکی از دست‌نخورده‌ترین اکوسیستم‌های آمریکای شمالی، ارتباط میان بازگشت شکارچیان و تغییرات پوشش گیاهی، بحث‌های بیشتری را برانگیخته است.
در سال ۲۰۲۴، پژوهشگران دانشگاه ایالتی کلرادو نتایج یک مطالعه ۲۰ ساله را منتشر کردند که نشان می‌داد درختان بید محصور شده در برابر چرندگان در نزدیکی سدهای شبیه‌سازی‌شده سگ‌های آبی در یلوستون، سریع‌تر از درختان بید بدون حصار در نزدیکی سدها و همچنین درختان بید محصور یا بدون حصار در مناطق بدون سد رشد کرده‌اند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که صرف حضور گرگ‌ها ممکن است برای بهبود زیستگاه ساحلی پارک کافی نباشد. پژوهشگران نتیجه گرفتند که بدون فعالیت بیشتر سگ‌های آبی و پوشش گیاهی سالم‌تر، یلوستون در یک «وضعیت پایدار جایگزین» گرفتار شده است که در آن سواحل فرسایش‌یافته و سطح پایین‌تر آب‌های زیرزمینی در یک چشم‌انداز خشک همچنان پابرجا هستند؛ وضعیتی که «عمدتاً ناشی از انقراض شکارچیان رأس هرم غذایی در اوایل قرن بیستم» است.
تحقیقات دیگر نشان داده‌اند که از زمان بازگشت گرگ‌ها به پارک، عواملی مانند شکار توسط انسان، بازیابی جمعیت پوماها و شکار گوساله‌ها توسط خرس‌های گریزلی نیز بر جمعیت گوزن‌های اِلک تأثیر گذاشته‌اند و گله‌های رو به رشد گاومیش‌های کوهان‌دار نیز ممکن است در کاهش ارتفاع پوشش گیاهی نقش داشته باشند. حتی مزارع آبیاری‌شده در خارج از پارک نیز می‌توانند بر رفتار گوزن‌های اِلک تأثیر بگذارند.
ویلمرز در این مقاله نتیجه‌گیری می‌کند که بدون وجود یک پیوند روشن میان شکار توسط گرگ‌ها و کاهش جمعیت گوزن‌های اِلک، بنیان یک نتیجه‌گیری علمی درباره وجود آبشار تروفیک برای تکیه بر آن، بیش از حد سست است.
او می‌گوید از اینکه تعداد کمی از مطالعات، شواهدی از تأثیر گرگ‌ها، خرس‌ها و پوماها بر جمعیت گوزن‌های اِلک، موس و آهوها نشان می‌دهند، شگفت‌زده شده است. در عوض، بزرگ‌ترین عامل تغییر در جمعیت گوزن‌های اِلک در سراسر غرب، انسان است.
ویلمرز می‌گوید: «در بیشتر سیستم‌های اصلی، تنها زمانی که گرگ‌ها را با خرس‌های گریزلی ترکیب کنید و شکار توسط انسان را به عنوان یک مؤلفه مهم حذف کنید، شاهد کاهش جمعیت طعمه‌ها خواهید بود. در غیر این صورت، تأثیر آنها در برابر نحوه مدیریت جمعیت طعمه‌ها توسط انسان، عمدتاً ناچیز است.»
ویلمرز می‌گوید در برخی مطالعات، جمعیت سم‌داران در حضور گرگ‌ها و گریزلی‌ها در واقع کمی افزایش یافته است، که احتمالاً به این دلیل است که مدیران حیات وحش در هنگام کاهش سهمیه‌های شکار، تأثیر شکارچیان را بیش از حد تخمین زده‌اند.
ری وین-گرانت، بوم‌شناس حیات وحش و یکی از مجریان برنامه تلویزیونی «Mutual of Omaha’s Wild Kingdom Protecting the Wild»، در ایمیلی به Inside Climate News گفت: «این یک بررسی بسیار ضروری است، زیرا به خوبی انجام شده و حوزه‌هایی را که به تحقیقات بیشتری نیاز دارند، برجسته می‌کند.» وین-گرانت در این مقاله نقشی نداشته و آثار او نیز در این بررسی مورد مطالعه قرار نگرفته است.
از نظر او، این مقاله نشان داد که افزایش شکارچیان در یک منطقه به طور خودکار جوامع گیاهی را متعادل نمی‌کند. او گفت: «اگر این‌طور بود دنیای ما بسیار ساده‌تر می‌شد، اما شواهد نشان می‌دهد که متغیرهای بسیار زیادی در چگونگی و میزان واکنش اکوسیستم‌ها به افزایش جمعیت گوشتخواران در آمریکای شمالی نقش دارند.»
یلوستون با دره‌های وسیع، دسترسی نسبتاً آسان و جایگاهش به عنوان یک چشم‌انداز نمادین و حفاظت‌شده، به کانونی برای دانشمندانی تبدیل شده است که سعی دارند به یک پرسش بنیادین پاسخ دهند: آیا ممکن است اکوسیستمی که گوشتخواران بزرگ کلیدی خود را از دست داده، پس از بازگشت آنها به وضعیت پیش از انقراض بازگردد؟
ویلمرز فکر نمی‌کند دانشمندان هنوز به این پرسش پاسخ داده باشند، جز اینکه نشان داده‌اند ممکن است دهه‌ها طول بکشد تا شبکه پیچیده عوامل مؤثر بر تغییرات بوم‌شناختی در مکانی مانند یلوستون گشوده شود. او می‌گوید هر تغییری که هنگام انقراض یک شکارچی رخ می‌دهد، ممکن است به سرعت قابل بازگشت نباشد.
«وضعیت پایدار جایگزین» یلوستون نکته‌ای بود که پژوهشگران هر دو طرف بحث آبشار تروفیک به آن اشاره کردند و ویلمرز معتقد است درک این نکته هنگام ارزیابی مزایا و معایب بازگرداندن گوشتخواران بزرگ، حیاتی است.
او می‌گوید: «بهتر است از ابتدا از نابودی سگ‌های آبی و گرگ‌ها جلوگیری کنید تا اینکه این فقدان را بپذیرید و بعداً برای بازگرداندن آنها تلاش کنید.»