מבוא

אייל הצפון הוא חָבֵר במשפחת הָאַיָּלִיִּים, החי באזורים צפוניים ברחבי העולם (איור 1). אוכלוסיית מין זה ידועה בתנודות המשמעותיוֹת בגודלהּ [1]. תְּנוּדָה היא דפוס שחוזר על עצמו, של גדילה ודעיכה, וחוזר חלילה, במחזוֹר אינסופי (איור 2). במהלך כמה שנים בודדות, עדרי אייל הצפון הארקטי יכולים להגיע למאות אלפי חיות, ואז לצנוח במחצית, ואף בהרבה יותר. לעיתים קרובות מתייחסים לתופעה זו כאל התרסקות האוכלוסייה. כאשר האוכלוסייה מגיעה לשפל, עדרי אייל הצפון יכולים להתאושש בצורה חדה ולצמוח במהירות.

המתמטיקה העומדת מאחורי התנודה היא פשוטה: אם הילודה גדולה מהתמותה, האוכלוסייה צומחת. אם התמותה גדולה מהילודה, האוכלוסייה דועכת. עם זה הגורמים לצמיחת האוכלוסייה או לדעיכתה עשויים להיות מורכבים למדי.

מה גורם לתנודות באוכלוסיית איילי הצפון?

אם מספרי הילודה והתמותה בעֵדֶר קובעים את התנודות באוכלוסייה, מה קובע את מספרי הילודה והתמותה? מספר הלידות תלוי במספר הנקבות הבוגרות בעדר, ובמצבן הגופני. ככל שהעדר גדול יותר, כך יש יותר נקבות, וישנהּ אפשרות גדולה יותר ללידות נוספות. כדי שהנקבות תיכּנסנה להיריון, עליהן להיות במצב טוב מספיק. המצב הגופני נקבע על ידי כמות המזון ואיכותו. כשהעדר גדול מאוד, מספר הלידות האפשרי גבוה, אך בו בזמן מתקיימת תחרות רבה יותר על המזון. כאשר יש יותר תחרות על המזון, המצב הגופני של הנקבות עלול להידרדר, ומעטות מהן תֵּלֵדְנָה. מצב זה מכונה גורם ה’מַטָּה-מַעְלָה’. הוא זכה לשֵׁם זה כיוון שהמצב תלוי בתחתית שרשרת המזון – הצמחים – שהם מזונם של איילי הצפון. התמותה עשויה לנבוע ממגוון רחב של סיבות. איילי הצפון נאכלים על ידי טורפים, כמו זאבים אפורים ודובים חומים, או על ידי בני אדם שצדים אותם כמזון. הטְרִיפָה היא גורם ’מַעְלָה-מַטָּה’, כיוון שהפגיעה מגיעה מרמה גבוהה יותר בשרשרת המזון. איילי הצפון עלולים גם לחלות, לסבול מתת-תזונה ולמות בתאונות, כמו מפולות או טביעה. תאונות הן גורמים אקראיים שאינם מוּנָעִים על ידי שרשרת המזון, ויכולים להשפיע על כל פרט. כל הגורמים הללו עשויים לתרום לצניחה באוכלוסיית איילי הצפון. גורמי ’מַטָּה-מַעְלָה’ נוטים להיות חשובים יותר כאשר גודל האוכלוסייה מצוי בשיא, וגורמי ’מַעְלָה-מַטָּה’ חשובים יותר כאשר גודל האוכלוסייה מצוי בשפל. כשהאוכלוסייה קטַנה, ישנהּ פחות תחרות על מזון, וחיות יכולות לשפר את מצבן הגופני. אז, שיעורי ההריונות גדֵלים, ומחזוֹר התנודה מתחיל מחדש.

תנודות האקלים

אוכלוסיות חיות הבר אינן הדבר היחיד שנמצא בתנודה. גם דפוסי מזג אוויר בקנה-מידה גדול חווים תנודות. המוכרות ביותר מבּין התנודות הללו הן תופעות ’אֶל נִינְיוֹ’ ו’לָה נִינְיָה’, המוכרות בקֶרֶב המדענים בתור ’אל-ניניו – תנודה דרומית’. שינויים בטמפרטורות המים על פני השטח של האוקיינוס משפיעים על לחץ האוויר, מה שמשפיע על מזג האוויר באזורים נרחבים בכדור ארץ. ’אל ניניו’ הוא השלב החם (תופעה אקלימית מחזורית של זרמי מים חמים), בעוד ש’לה ניניה’ היא השלב הקר [2] (תופעה אקלימית הפוכה המתבטאת בהיווצרות חגורת מים קרים). תנודה זו מתרכזת בדרום האוקיינוס השקט. בצפון האוקיינוס השקט ישנהּ תופעה דומה המכונה התנודה העשׂורית של האוקיינוס השקט (Pacific Decadal Oscillation), או בקיצור, PDO. לתנודה זו יכולה להיות השפעה עוצמתית על האקלים של אלסקה. כפי שהשֵׁם מרמֵּז, ל-PDO יש מחזוֹר חיים ארוך, כשהתנודות משׂתרעות על פני עשׂורים [3, 4]. ל-PDO שלב חיובי (חם), ושלב שלילי (קר), המביאים עימם שינויים בטמפרטורות ובכמות המשקעים.

הַקֶּשֶׁר בין אוכלוסיית איילי הצפון לתנודות האקלים

שינויים במזג האוויר, כמו טמפרטורה ומשקעים, משפיעים על גדילת הצמחים. ככל שהַצְּמיחה רבה יותר, לאיילי הצפון יש יותר מזון. כמות המשקעים וסוגם (גשם או שלג), קובעים כמה קשה יהיה לאיילי הצפון להשיג מזון. שלג עמוק או שכבות קרח עשויים להקשות על איילי הצפון לחפור ולהגיע למזון הגדֵל על הקרקע, דוגמת חֲזָזִיּוֹת. החזזיות מהוות יותר מ-70% ממזונם של איילי הצפון בסתיו המאוחר ובחורף [5]. לכן, הגיוני שיכול להיות קֶשֶׁר בין תנודות באקלים (כמו ה-PDO) לתנודות באוכלוסיית איילי הצפון. עדר איילי הצפון הגדול ביותר באלסקה הוא הָעֵדֶר של מַעֲרַב האזור הארקטי, הנפרשׂ על פני חמישה פארקים לאומיים. עדר זה יכול לִמְנוֹת כ-500,000 חיות, כאשר גודל האוכלוסייה מצוי בשיא. ניתוח הבוחֵן את השינויים ב-PDO ואת השינויים בעדר של מערב האזור הארקטי, מצביע על כך שנראה כי יש קשר בין שתי התנודות (איור 3) [1].

סיכום

יחסי הגומלין בין בעלי החיים לסביבות שבהן הם חיים, יכולים להיות מורכבים למדי. שינויים בטמפרטורות האוקיינוס עשויים להשפיע על מזג האוויר לפרקי זמן ארוכים, ועל פני אזורים עצומים. מזג האוויר משפיע על תחתית שרשרת המזון (צמחים), המהווים אוכל לאיילי הצפון. מזון רב יותר ובאיכות גבוהה יותר יכול לאפשֵׁר לאיילי הצפון לשרוד במשך זמן רב יותר, ולייצר יותר צאצאים, וכך להגדיל את האוכלוסייה. פחות מזון, או מזון באיכות ירודה, עלולים לפגוע במצבם הגופני של איילי הצפון ולהקטין את גודל האוכלוסייה על ידי הנמכַת שיעורי ההישרדות והלידות. זמינוּת המזון קשורה גם למספר איילי הצפון. כאשר האוכלוסיות הן גדולות, ישנהּ תחרות רבה יותר על המזון. אף על פי שגורמים רבים משפיעים על גודל האוכלוסייה, למזג האוויר ולאקלים יש משקל רב בכל הקשור לאיילי הצפון מהאזור הארקטי. חשוב להבין את יחסי הגומלין בין מזג האוויר לאוכלוסיות חיות הבר, כדי לעזור לשמֵּר אותן בזמנים שבהם האקלים משתנה במהירות.

מילון מונחים

תְּנוּדָה (Oscillation): ↑ דפוס מחזורי אינסופי הנע מַעְלָה ומַטָּה.

התרסקות האוכלוסייה (Population Crash): ↑ ירידה חדה במספר החיות.

גורם ’מַטָּה-מַעְלָה’ (Bottom-up Factor): ↑ גורם השפעה שמקורו בפריטי מזון, כמו צמחים המצויים בתחתית שרשרת המזון, המשפיע על אוכלוסיות החיות. גורם זה תלוי לעיתים קרובות במספר (צפיפוּת) החיות.

גורם ’מַעְלָה-מַטָּה’ (Top-down Factor): ↑ גורם השפעה שמקורו בטורפים – חיות המצויות בראש שרשרת המזון.

התנודה העשורית של האוקיינוס השקט (Pacific Decadal Oscillation, PDO): ↑ דפוס מזג אוויר גדול-ממדים המתרכז בצפון האוקיינוס השקט.

אקלים (Climate): ↑ דפוסי מזג אוויר המתרחשים לאורך תקופת זמן ארוכה.

חֲזָזִיּוֹת (Lichens): ↑ אורגניזם המורכב מפטריות בשילוב עם אצות ו/או חיידקים. חזזיות גדֵלות לרוב על סלעים, גזעי עצים או על הקרקע.

הצהרת ניגוד אינטרסים

המחברים מצהירים כל המחקר נערך בהעדר כי קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.

תודות

אני מודה לגורמים ששיתפו פעולה ולמדענים העובדים במחלקת אלסקה לדַיִג ולצַיִד, בשירות הפארקים הלאומיים ובאוניברסיטת אלסקה – פיירבנקס, על כך שסייעו לי להפוך עבודה זו לאפשרית. תודה ל- L. יצירת (איור 2). שני סוקרים צעירים סיפקו הצעות מעמיקות ומועילות ששיפרו מאוד את הגרסה הסופית למאמר זה. המימון התקבל משירות הפארקים הלאומיים.