Menneskenes utbredelse har ført til enorme endringer i økosystemer over hele kloden.

Våre jaktvaner og bruk av land- og havområder har redusert antallet store rovdyr som løver, ulver og haier dramatisk. Det er også blitt færre av mange andre toppkonsumenter som hvaler, bison og ulike hovdyr.

Nå konkluderer et internasjonalt team av forskere med at dette svinnet fra toppen av næringspyramidene får store og ofte overraskende konsekvenser for økosystemer verden over.

Frafallet i naturens kongesjikt kan føre til gjennomgripende endringer i vegetasjon, vannkvalitet og omløp av næringsstoffet. Det kan også forandre forekomsten av skogbranner, infeksjonssykdommer og invaderende arter, mener forskerne, ledet av James A. Estes fra University of California, Santa Cruz.

- Vi ser nå overveldende tegn på at store predatorer er enormt viktige for naturens funksjon, fra de dypeste hav til de høyeste fjelltopper, fra tropene til arktiske strøk, sier William Ripple fra Oregon State University i en pressemelding.

Professor Bernt-Erik Sæther, leder for Centre for Conservation Biology ved NTNU, hilser rapporten velkommen.

- Denne forskningen oppsummerer noe som er kjent i fagmiljøene og som mange er opptatt av, sier han til forskning.no.

Store dyr

Det er ikke nødvendigvis så lett å finne ut hva toppkonsumentene betyr i ulike økosystemer.

Det dreier seg som gjerne om store dyr som løver, hai eller hvaler som ikke lar seg undersøke i eksperimenter. Ofte tar det lang tid før effektene de har på omgivelsene blir synlige. Først etter mange år kan forskerne observere hvordan økosystemet påvirkes.

Derfor har forskerteamet, som består av vitenskapsfolk fra 22 forskningsinstitusjoner i seks ulike land, gått gjennom langvarige observasjoner av endringer i økosystemer i alle verdensdeler.

De har funnet en rekke eksempler hvor det har skjedd store forandringer når toppleddet i næringspyramiden smuldrer vekk.

Ulver og aspetrær

Et slående tilfellet er reduksjonen i ulvestammene i nasjonalparken Yellowstone i USA. Da ulvene ble fjernet, økte bestandene av hjortedyret wapiti.

Dyrene endret i tillegg adferden sin. Siden de ikke lenger var redde for ulv, begynte de i mye større grad å beite i krattene av unge aspetrær.

Dermed fikk ikke nye aspetrær vokse opp. Det samme skjedde med vierkratt ved bekker og elver. Dette gikk igjen ut over bestandene av bever, småfugler og amfibier.

Da ulven ble gjenintrodusert, gikk wapitibestanden ned, og asp og vier er nå i ferd med å ta landskapet tilbake.

Lignende eksempler finnes i en rekke økosystemer, mener forskerne.

Fra løver til hai

I Afrika har nedgang i løve- og leopardbestandene ført til en eksplosjon i antallet bavianer. De trekker inn i menneskenes områder, og smitter stadig flere med innvollsparasitter.

Da populasjonene av hovdyr i Serengeti kom seg etter fryktelige epidemier av kvegpest, gikk antallet gressbranner ned.

Etter en kollaps i bestandene av havoter, eksploderte antallet kråkeboller. Resultatet var fullstendig rasering av tareskogene i mange områder.

Da bestandene av puma i Utah sank, steg tallet på hjort i samme område. Dette førte til mindre vegetasjon, endrede elveløp og mindre biodiversitet.

Et fall i antall haier har gitt store mengder cownose ray, en type rokke som lever langs østkysten av Amerika. Dette har igjen ført til kollaps i skalldyrbestandene, og dermed også til problemer for fiskeriene.

Gjelder oss

Vi kan ikke lenger overse toppkonsumentenes rolle i økosystemene, mener forskerne, som nå publiserer resultatene sine i Science.

- Kollapsen i disse økosystemene har nådd et punkt hvor dette ikke bare påvirker ulver eller aspetrær, avskoging eller jordsmonn eller vann, sier Ripple fra Oregon State University.

- Disse artene og prosessene beskytter i siste instans menneskene. Det handler ikke bare om dem, det handler om oss.

Det kan nok være en bekymringsverdig konklusjon, med tanke på alle tilfellene hvor toppkonsumentene svinner, men hvor vi fortsatt ikke vet hvilken effekt dette har.

- I mange havområder har menneskene for eksempel kraftig redusert bestandene av toppredatorer som tunfisk, sier Sæther fra NTNU.

- For å holde fiskeriene i gang, begynner man å fiske på artene nedover i næringspyramiden. Vi vet ikke konsekvensene av dette enda, men jeg vil anta at det har stor betydning for hele økosystemets funksjon.

Passasjerer på toppen

Mange økologer ser fortsatt på store dyr generelt, og toppkonsumenter spesielt, som økologiske passasjerer som rir på toppen av den trofiske pyramiden, men har liten innvirkning på strukturene under, skriver forskerne i rapporten.

Nå vil de at bevisbyrden skal snus: man må regne med at toppdyra spiller en betydelig rolle i økosystemet inntil det motsatte er bevist.

- Det har vært en voldsom debatt om dette i forskningsmiljøene, forklarer Sæther.

- Mange mente at det var tilgangen på mat som styrte alt, og at det dermed var bunnen av næringspyramidene som avgjorde systemets kompleksitet.

- Men i de siste åra har det kommet en erkjennelse om at mange av egenskapene i et økosystem styres fra toppen.

Forklaring på uforklarlige fenomener

Det gamle synet på maktfordelinga i naturen har antageligvis hindret oss i å skjønne bakgrunnen for viktige hendelser i naturen, tror det internasjonale forskerteamet.

De mener at tap av toppdyr kan forklare mange av de økologiske overraskelsene vi har sett i de siste århundrene, for eksempel pandemier, store endringer i økosystemer, populasjonskollaps i arter vi har nytte av og eksplosjoner i andre.

- Det at vi gjentatte ganger har mislykkes i å forutsi og moderere disse hendelsene skyldes ikke bare naturens kompleksitet, men også en fundamental misoppfatning av deres grunnleggende årsaker, skriver forskerne i Science.

Sæther fra NTNU mener dette er svært sannsynlig.

- Men det har vært veldig vanskelig å studere dette. Først nå begynner vi å få noen undersøkelser som viser sammenhengene. Jeg tror vi etter hvert vil få mer forskning som forsterker disse konklusjonene, sier han.

Referanse:

James A. Estes et. al., Trophic Downgrading of Planet Earth, Science, vol 333, 15. juli 2011, s. 301-306