"Esta era uma vez um mundo que tinha dez vezes mais baleias; vinte vezes mais peixes anádromos, como o salmão, o dobro do número de aves marinhas, e de dez vezes mais grandes herbívoros - preguiças gigantes e mastodontes e mamutes", diz Joe Romano, um biólogo na Universidade de Vermont.
Giants já habitaram a terra. Oceans fervilhava com baleias noventa pés de comprimento. Animais terrestres enormes - como preguiças do tamanho de caminhões e mamutes-ten-ton - comeu grandes quantidades de alimentos, e, sim, depositadas grandes quantidades de cocô. Um novo estudo mostra que essas baleias e exagerados mamíferos terrestres -, bem como as aves marinhas e peixes migrando - desempenhou um papel vital em manter o planeta fértil pelo transporte de nutrientes a partir de profundidades do oceano e espalhá-los através dos mares, os rios, e profundo interior, até mesmo para montanhas.
No entanto, declínios e extinções maciças de muitos desses animais foi profundamente danificado este sistema de reciclagem de nutrientes planetária, uma equipe de cientistas relatou 26 de outubro nos Anais da Academia Nacional de Ciências.
"Este ciclo global quebrado pode enfraquecer a saúde do ecossistema, a pesca ea agricultura", diz Roman, um co-autor do novo estudo.
Em terra, a capacidade de os animais para transportar nutrientes concentrados longe de "hotspots", escreve a equipe, caiu para oito por cento do que era no passado - antes da extinção de cerca de 150 espécies de mamíferos "megafauna" no final da última idade do gelo.
E, em grande parte devido à caça humana ao longo dos últimos séculos, a capacidade de baleias e outros mamíferos marinhos, para mover um nutriente vital - fósforo - de águas profundas do oceano à superfície foi reduzida em mais de setenta e cinco por cento , o novo estudo mostra.
"Anteriormente, os animais não foram pensados para jogar um papel importante no movimento de nutrientes", disse o principal autor Christopher Doughty, ecologista da Universidade de Oxford.
Mas o novo estudo mostra que os animais são uma "bomba de distribuição," fundamental escrevem os cientistas, o transporte de massas de matéria fecal para fertilizar muitos lugares que de outra forma seriam menos produtivos, incluindo as águas superficiais do oceano e do interior dos continentes.
O diagrama abaixo mostra um sistema interligado de animais que carregam nutrientes do profundezas do oceano para o interior profundo - através de seu cocô, urina, e, após a morte, corpos em decomposição. As setas vermelhas mostram os valores estimados de fósforo e outros nutrientes que foram movidos ou difusos historicamente - e quanto estes fluxos foram reduzidos hoje.Animais cinzentos representam densidades extintos ou reduzidos de populações animais.
Estes ecossistemas fertilizados, por sua vez, manter as funções vitais naturais para as pessoas. Por exemplo, o novo estudo constata que as populações de baleias restauração poderia ajudar a aumentar a capacidade do oceano de absorver clima-aquecimento do dióxido de carbono.
Tradicionalmente, os cientistas que estudam a ciclagem de nutrientes têm incidido sobre intemperismo das rochas e recolha de nitrogênio pelas bactérias - em grande parte ignorando animais. Este ponto de vista do princípio de que o papel dos animais era menor, e que na maior parte de um consumidor passivo de nutrientes. "No entanto, esta noção pode ser uma visão de mundo peculiar que vem de viver em uma época onde o número e tamanho dos animais têm sido drasticamente reduzida de sua antiga recompensa", a equipe de nove cientistas escrevem.
"Este estudo desafia a tendência ascendente que alguns cientistas têm - que os micróbios estão comandando o show, e fitoplâncton e as plantas são tudo o que importa", diz Joe Romano, especialista em baleias em Rubenstein Escola de Meio Ambiente e dos Recursos Naturais e do UVM o Instituto Gund de Economia Ecológica.
Em terra, antes do surgimento dos humanos modernos, havia gomphotheres elefante-como o tamanho de uma retroescavadeira, cervo com chifres largos doze pés, e rebanhos do bisonte para o horizonte. Estes foram apenas alguns dos enormes animais que comem grandes quantidades de matéria vegetal, acelerando a liberação de nutrientes através de digestão e levando esses nutrientes longe de áreas de alimentação para terrenos mais elevados através de seu depósito de fezes, urina e, após a morte, corpos em decomposição .
No geral, os cientistas calculam que isso, bomba planetário de tração animal pode ter caído para apenas seis por cento de sua antiga capacidade de se espalhar nutrientes longe de fontes concentradas em terra e no mar.
Uma série de estudos recentes mostram que grandes animais parecem desproporcionalmente conduzir os movimentos de nutrientes.Para fazer com que seu novo estudo, a equipe - incluindo cientistas da Universidade de Oxford, University of Vermont, Universidade de Harvard, Universidade de Aarhus, na Dinamarca, Universidade de Princeton, Netherlands Institute of Ecology, e da Universidade de Purdue - usado estes resultados e outros dados existentes sobre populações históricas e atuais animais. Em seguida, eles aplicaram um conjunto de modelos matemáticos para estimar o movimento de nutrientes verticalmente nos oceanos e em toda a terra - e como este movimento mudou com extinções e populações animais em declínio.
Por exemplo, densidades de baleias Estima-se que diminuiu entre 66% e 90% ao longo dos últimos três séculos devido à caça comercial, as notas de estudo. A maioria gravemente, 350.000 baleias azuis, muitos mais de cem toneladas, costumava habitar oceanos ao redor do globo. Apenas alguns milhares permanecem agora. Estas e outras grandes baleias se alimentam nas profundezas - e, em seguida, defecar na superfície iluminada pelo sol "em um floculante, nuvem liquidy", diz Romano.
Em particular, o novo estudo examinou fósforo, um nutriente crucial para o crescimento das plantas. Antes da era da caça comercial, os cientistas estimam que as baleias e outros mamíferos marinhos movidos anualmente cerca de 750 milhões de libras de fósforo das profundezas para a superfície. Agora esse número é de cerca de 165 milhões de pounds - cerca de 23% do ex-capacidade.
A equipe também recolheu dados sobre populações de aves marinhas e peixes que se alimentam no mar e, em seguida, vêm para a terra - como alto-mar salmão que sobem os rios para defecar, spawn, e morrer. Movimentos por estas aves e peixes uma vez transportou mais de 300 milhões de libras de fósforo para a terra a cada ano, mas esse número diminuiu para menos de quatro por cento dos valores do passado, como resultado de colónias de aves marinhas destruídos, perda de habitat e sobrepesca.
"O fósforo é um elemento-chave em fertilizantes e insumos fosfatados de fácil acesso pode funcionar fora em menos de 50 anos", diz Chris Doughty de Oxford. "Como restaurar populações de animais ao seu ex-recompensa pode ajudar a reciclar fósforo do mar para a terra, aumentando os estoques globais de fósforo disponível no futuro."
O mundo de gigantes chegou ao fim em terra após as extinções da megafauna, que começou cerca de 12.000 anos atrás - impulsionados por um complexo conjunto de forças incluindo as alterações climáticas e os caçadores do Neolítico. E terminou nos oceanos, na sequência da baleia ea outra caça do mamífero na era industrial de seres humanos.
"Mas a recuperação é possível e importante", diz Roman de UVM. Ele aponta para bisontes como um exemplo. "Isso é possível. Pode ser um desafio em termos de política sábia, mas é certamente ao nosso alcance para trazer de volta manadas de bisontes para a América do Norte. Essa é uma maneira que nós poderíamos restaurar uma via nutriente essencial."
E muitos de baleias e populações de mamíferos marinhos também estão se recuperando, notas romanos. "Podemos imaginar um mundo com relativamente abundantes populações de baleias novamente", diz ele.
Mas tenho animais domésticos, como vacas, assumiu as funções de distribuição de nutrientes de agora extintas grandes animais terrestres? Não, o novo estudo mostra. Embora existam muitas vacas, cercas restringir a circulação de animais domésticos e seus nutrientes. "Pastagens futuros poderia ser criado com menos muros e com uma ampla gama de espécies", escreve a equipe.
"O fluxo típico de nutrientes é baixo montanhas para os oceanos", diz Joe Romano. "Estamos procurando maneiras que os nutrientes podem ir em outra direção - e isso é em grande parte através de animais de forrageamento Eles estão trazendo nutrientes do fundo do mar que poderia eventualmente chegar a uma montanha em British Columbia.".
O Galaxy diário via Universidade de Vermont
Crédito da imagem: Diagrama de PNAS; desenhado por Renate Helmiss; topo da página, nationalgeographic.com
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