Mapping biases, gaps, and trends in climate-change research on Brazilian biodiversity
تحلل هذه الدراسة ١١١ مقالاً مراجعاً من قبل الأقران حول تأثيرات تغير المناخ على التنوع البيولوجي في البرازيل من عام ١٩٤٥ إلى عام ٢٠٢٣، كاشفةً عن تحيزات مكانية وتصنيفية وموضوعية كبيرة تفضل غابة الأطلسي واللافقاريات، مع تسليط الضوء على فجوات بحثية حرجة في المناطق الحيوية غير الممثلة كفايةً، والنظم المائية، وخصائص تصنيفية محددة لتوجيه سياسات الحفظ المستقبلية.
المؤلفون الأصليون:Tarcísio L. S. Abreu, Vitor Hugo G. L. Cavalcante, Ana Luiza A. Ferreira, Júlia W. R. Nacif, Almir Paula, Hernani F. M. Oliveira, Geraldo W. A. Fernandes, Cecília R. Vieira, Guarino R. Colli
المؤلفون الأصليون: Tarcísio L. S. Abreu, Vitor Hugo G. L. Cavalcante, Ana Luiza A. Ferreira, Júlia W. R. Nacif, Almir Paula, Hernani F. M. Oliveira, Geraldo W. A. Fernandes, Cecília R. Vieira, Guarino R. Colli
تعد البرازيل أرضًا ذات تنوع بيولوجي مذهل، فهي موطن لأنواع من النباتات والحيوانات تفوق في عددها أي مكان آخر تقريبًا على وجه الأرض. ومع ذلك، ومع ارتفاع حرارة الكوكب، يواجه هذا النسيج الغني من الحياة تهديدًا متزايدًا. يعلم العلماء أن ارتفاع درجات الحرارة، وتغير أنماط هطول الأمطار، والظواهر الجوية المتطرفة يمكن أن تدفع الأنواع نحو الانقراض، وتزعزع السلاسل الغذائية، وتغير البنية الأساسية للنظم البيئية. ولحماية هذه الكنوز الطبيعية، يحتاج الباحثون إلى صورة واضحة حول كيفية تأثير تغير المناخ على مختلف الحيوانات والنباتات والأماكن. ومع ذلك، فإن جمع هذه المعرفة ليس بالأمر الهين؛ إذ إن المساحة الشاسعة للبلاد، وتنوع بيئاتها، والتوزيع غير المتكافئ للموارد العلمية، يعني أن بعض المناطق ومجموعات الكائنات الحية تُدرس بدقة أكبر بكثير من غيرها. وبدون فهم مواضع الفجوات في المعرفة، قد تُوجه جهود الحفظ بشكل خاطئ، مما يترك الأنواع والنظم البيئية الضعيفة دون الحماية التي تحتاجها.
لقد عزم فريق من الباحثين على رسم خرائط لهذه الفجوات من خلال النظر في الأدبيات العلمية نفسها. لم يجروا تجارب ميدانية جديدة، بل أجروا مراجعة منهجية للدراسات الموجودة المنشورة بين عامي 1945 و2023. وباستخدام استراتيجية بحث محددة في قاعدة بيانات رئيسية للأوراق العلمية، بحثوا عن المقالات التي ذكرت صراحةً كلاً من "البرازيل" و"التنوع البيولوجي" إلى جانب مصطلحات مثل "تغير المناخ" أو "الاحتباس الحراري". وبعد فحص دقيق لمئات السجلات لضمان استيفائها لمعايير صارمة، حصروا تركيزهم في 111 مقالًا تناولت بشكل مباشر كيفية تأثير تغير المناخ على الحياة البرية والنباتات في البرازيل. ومن خلال تحليل هذه الأوراق، استطاع الباحثون رؤية أين كان العلماء يعملون بالضبط، وما هي أنواع الحيوانات والنباتات التي كانت قيد الدراسة، وما هي أنواع التغيرات البيئية التي كان يتم تتبعها.
كشفت النتوة عن مشهد من الاهتمام العلمي بعيد كل البعد عن التوازن. فقد نما عدد الدراسات المنشورة حول هذا الموضوع بشكل حاد في السنوات الأخيرة، لا سيما بعد عام 2010، مع طفرة كبيرة بعد عام 2018. ومع ذلك، يتركز هذا النمو في أماكن محددة وعلى موضوعات معينة. فقد حظيت الغابة الأطلسية، وهي منطقة حيوية مدارية كثيفة على طول الساحل، والسرادو، وهو سافانا مدارية شاسعة، بأكبر قدر من الاهتمام البحثي. وفي المقابل، حظيت بيئات برازيلية رئيسية أخرى، مثل أراضي البانتانال الرطبة، وأعشاب البامبا، والنظم البحرية الساحلية، باهتمام بحثي أقل بكثير. وبالمثل، أنتجت المناطق السياسية في الجنوب الشرقي والشمال الشرقي من البرازيل غالبية هذه الدراسات، بينما ساهمت مناطق الشمال والوسط الغربي، التي تضم أجزاء كبيرة من الأمازون وموائل حيوية أخرى، بعدد أقل بكما من الأوراق البحثية. يشير هذا النمط إلى أن الإنتاج العلمي مرتبط ارتباطًا وثيقًا بمواقع المؤسسات البحثية وبرامج التدريب، وليس موزعًا بشكل متساوٍ عبر جغرافيا البلاد المتنوعة.
وعندما تعلق الأمر بأنواع الكائنات الحية التي تمت دراستها، أظهرت النتائج مزيجًا من الاتجاهات المألوفة والمفاجئة. كانت النباتات هي المجموعة الأكثر فحصًا، وهو أمر شائع في أبحاث الحفظ. ومع ذلك، وجدت الدراسة أيضًا عددًا مرتفعًا ملحوظًا من الأوراق التي تركز على الحشرات واللافقاريات الأخرى، وهي مجموعة غالبًا ما تحظى باهتمام أقل من الطيور أو الثدييات في أدبيات الحفظ الأوسع. وقد يعكس هذا التركيز على اللافقاريات اهتمامات محددة بكيفية تأثير تغير المناخ على التلقيح، والزراعة، وخدمات النظم البيئية. ومن ناحية أخرى، كانت الزواحف والبرمائيات والأسماك ممثلة تمثيلًا ناقصًا بشكل كبير. ويعد هذا فجوة حرجة، حيث أن هذه المجموعات غالبًا ما تكون شديدة الحساسية للتغيرات البيئية وتلعب أدوارًا حيوية في نظمها البيئية. كما لاحظت الدراسة أن معظم الأبحاث ركزت على البيئات البرية، مما ترك النظم المائية والبحرية غير مستكشفة نسبيًا في سياق تغير المناخ.
كما نظر الباحثون في جوانب محددة من تغير المناخ التي تمت دراستها وما هي الآثار التي تم الإبلاغ عنها. كانت درجات الحرارة وهطول الأمطار هي المحركات المهيمنة التي تم فحصها، بينما كانت الاستجابات البيولوجية مثل التغيرات في توزيع الأنواع، وحجم الجماعات، وملاءمة الموائل هي النتائج الأكثر شيوعًا التي تم قياسها. وقد أفادت الغالبية العظمى من الدراسات بوجود آثار سلبية، مما يشير إلى أن تغير المناخ يضر بالتنوع البيولوجي عمومًا بالطرق التي لاحظتها هذه الأوراق. علاوة على ذلك، نظرت العديد من الدراسات إلى تغير المناخ ليس بمعزل عن غيره، بل جنبًا إلى جنب مع الضغوط البشرية الأخرى، مثل فقدان الموائل، وإزالة الغابات، والزراعة. وهذا اكتشاف مهم لأنه يسلط الضوء على أن آثار كوكب دافئ غالبًا ما تتفاقم بسبب الأنشطة البشرية الأخرى، مما يجعل تحدي حماية التنوع البيولوجي أكثر تعقيدًا.
تخلص الدراسة إلى أنه بينما يتزايد الاهتمام العلمي بتغير المناخ والتنوع البيولوجي في البرازيل، فإن قاعدة الأدلة تظل غير متوازنة. إن تركيز الأبحاث في مناطق حيوية ومناطق جغرافية ومجموعات تصنيفية معينة يعني أن فهمنا للمخاطر التي تواجه الحياة البرية في البلاد لا يزال غير مكتمل. ولاتخاذ قرارات فعالة بشأن الحفظ والتكيف مع المناخ، يحتاج العلماء وصناع السياسات إلى رؤية أكثر توازنًا تشمل الأراضي الرطبة والأعشاب والمناطق البحرية الأقل دراسة، وكذلك المجموعات الأقل جاذبية ولكنها حيوية إيكولوجيًا مثل الأسماك والبرمائيات والزواحف. ومن خلال تحديد هذه الفجوات، يأمل الباحثون في توجيه الجهود المستقبلية نحو فهم أكثر شمولاً لكيفية صمود التنوع البيولوجي الاستثنائي للبرازيل في عالم متغير.
ملخص تقني: رسم خرائط التحيزات، والفجوات، والاتجاهات في أبحاث تغير المناخ المتعلقة بالتنوع البيولوجي في البرازيل
بيان المشكلة تمتلك البرازيل تنوعاً بيولوجياً استثنائياً، لكنها تواجه تحديات كبيرة فيما يتعلق بالتوزيع غير المتكافئ للأبحاث العلمية حول تأثيرات تغير المناخ. تشير الأدبيات الحالية إلى وجود عدم تماثل مكاني وتصنيفي ومؤسسي كبير في أبحاث الحفظ، ومع ذلك، هناك حاجة لتوصيف منهجي لكيفية تخصيص الاهتمام العلمي تحديداً ضمن سياق تغير المناخ والتنوع البيولوجي في البرازيل. وبينما قامت عمليات التوليف السابقة بقياس المخاطر المتوقعة، إلا أن هناك فجوة في فهم التوزيع الهيكلي لقاعدة الأدلة نفسها—وتحديداً، أي المناطق الحيوية (Biomes)، والمناطق الجغرافية، والمجموعات التصنيفية هي الأكثر تمثيلاً أو الأقل تمثيلاً في الأدبيات المراجعة من قبل الأقران. علاوة على ذلك، من المعروف أن القدرة البحثية في البرازيل تتركز في مناطق محددة، مما قد يؤدي إلى تحيز في الأدلة المتاحة للسياسة الوطنية واستراتيجيات التكيف.
المنهجية استخدمت الدراسة نهجاً منهجياً لرسم الخرائط الببليومترية والأدلة باتباع إرشادات PRISMA 2020.
مصدر البيانات: أُجري بحث في مجموعة "Web of Science (WoS) Core Collection" (Science Citation Index Expanded) تغطي الفترة من 1945 إلى 2023.
استراتيجية البحث: استُخدم استعلام موضوعي متحفظ: TS = (("climate change" OR "global change" OR "global warming") AND "biodiversity" AND "Brazil"). أعطت هذه الاستراتيجية الأولوية للتحديد الجغرافي والقابلية للتكرار على حساب الاستدعاء الشامل، حيث اشترطت صراحةً وجود مصطلحات "Brazil" و"biodiversity" في العنوان، أو الملخص، أو الكلمات المفتاحية، أو "Keywords Plus".
الفحص: من بين 633 سجلاً تم استردادها، طُبقت عملية فحص ذات مرحلتين (تقييم الأهلية متبوعاً بالتحقق). استُخدم نموذج تصنيف نصوص يعتمد على "Naïve Bayes" متعدد الحدود للمساعدة في تحديد الأولويات، ولكن تم تحديد الأهلية النهائية من خلال المراجعة البشرية.
معايير الاشتمال: المقالات البحثية التجريبية الأولية (الميدانية، أو النمذجة، أو الرصدية) المنشورة باللغتين الإنجليزية أو البرتغالية، والتي تتناول التنوع البيولوجي البرازيلي ومحركات تغير المناخ. استُبعدت المراجعات، والرسائل العلمية، والدراسات غير البيولوجية.
استخراج البيانات والترميز: استوفت 111 مقالة معايير الاشتمال. تم ترميز المتغيرات لـ:
المكاني: المناطق الحيوية (الأمازون، غابة الأطلسي، السيرادو، الكاتينجا، البانتانال، البامبا، النظام الساحلي-البحري) والمناطق السياسية (الشمال، الشمال الشرقي، الجنوب، الجنوب الشرقي، الوسط الغربي).
التصنيفي: النباتات، الحشرات، اللافقاريات الأخرى، الطيور، الثدييات، الزواحف، البرمائيات، الأسماك، الأنظمة البيئية، والتنوع البيولوجي الاجتماعي.
الموضوعي: المحركات المناخية، الاستجابات البيولوجية، المستويات الإيكولوجية، الضغوط المتزامنة (مثل تغير استخدام الأراضي، الحرائق)، والآثار المسجلة (سلبية، إيجابية، محايدة).
التحليل الإحصائي: استُخدمت النماذج الخطية المعممة المختلطة (GLMMs) لفحص التباين الزمني في أعداد المنشورات. تمت مقارنة النماذج البايزية (باستخدام brms) والنماذج التكرارية (باستخدام glmmTable) باستخدام معايير LOOIC وAIC. كان متغير الاستجابة هو عدد المنشورات لكل فئة وسنة، مع إدراج سنة النشر كأثر عشوائي.
المساهمات الرئيسية
رسم خرائط الأدلة: توفر الدراسة مجموعة منظمة وقابلة للتكرار من 111 مقالة مراجعة من قبل الأقران، مما يقدم رؤية مفصلة لقاعدة الأدلة "المحدودة" بدلاً من كونها إحصاءً شاملاً.
قياس عدم التماثل: تقيس الدراسة تحيزات محددة في الأدبيات، مع التمييز بين الوحدات الإيكولوجية (المناطق الحيوية) والوحدات المؤسسية (المناطق السياسية) لإظهار كيف يشكل القدر البحثي المخرجات العلمية.
التمييز التصنيفي: يسلط التحليل الضوء على نمط مميز في أبحاث المناخ والتنوع البيولوجي مقارنة بأبحاث الحفظ العامة، وتحديداً فيما يتعلق بتمثيل اللافقاريات.
الإطار المنهجي: توضح الورقة سير عمل يجمع بين البحث المنهجي، والفحص المدعوم بالتعلم الآلي، والنمذجة القائمة على العدّ لتشخيص الفجوات البحثية في بلد يتميز بتنوع حيوي هائل.
النتائج
الاتجاهات الزمنية: زاد نتاج المنشورات بشكل حاد بعد عام 2010، مع تسارع ملحوظ بعد عام 2018.
توزيع المناطق الحيوية: سجلت غابة الأطلسي أعلى عدد من المنشورات، تلاها السيرادو والكاتينجا. بينما كانت مناطق البانتانال، والبامبا، والنظام الساحلي-البحري، والأمازون أقل تمثيلاً. ارتبطت أعداد المنشورات إيجابياً بعدد الأنواع التي تم تقييم خطر انقراضها وتلك المصنفة كمهددة داخل المناطق الحيوية.
التوزيع الإقليمي: سجلت منطقتا الشمال الشرقي والجنوب الشرقي أكبر عدد من المنشورات، تليها مناطق الجنوب، والشمال، والوسط الغربي. ارتبط المخرج الإقليمي إيجابياً بعدد برامج الدراسات العليا المتعلقة بالتنوع البيولوجي، والتي تعمل كوكيل للقدرة العلمية.
التخصيص التصنيفي: كانت النباتات هي المجموعة الأكثر دراسة. ومن الملاحظ أن الحشرات واللافقاريات الأخرى تم تمثيلها بشكل متكرر أكثر من الطيور، والثدييات، والزواحف، والبرمائيات، والأسماك. وهذا يتناقض مع التحيز الذي يسيطر عليه الفقاريات والذي يوجد غالباً في أبحاث الحفظ الأوسع نطاقاً.
المحتوى الموضوعي:
الآثار: كانت الآثار المسجلة سلبية في الغالب.
الضغوط: كانت الاضطرابات البشرية، وتغير استخدام/تغطية الأراضي، وفقدان الموائل هي أكثر الضغوط المتزامنة التي تم فحصها جنباً إلى جنب مع تغير المناخ.
المحركات والاستجابات: كانت درجات الحرارة وهطول الأمطار هي المحركات المناخية المهيمنة. وكان التوزيع، والوفرة، والتنوع هي الاستجابات البيولوجية الأكثر تكراراً.
النطاق: كانت البيئات البرية والدراسات على مستوى المجتمع/المجتمع السكاني أكثر شيوعاً بكثير من الدراسات المائية، أو البحرية، أو الأنظمة البيئية، أو الدراسات الاجتماعية-البيئية.
السياق المؤسسي: كانت جامعة ساو باولو هي المؤسسة الرائدة. وكانت التعاونات الدولية أكثر تكراراً مع الولايات المتحدة، والمملكة المتحدة، والبرتغال، والأرجنتين، وألمانيا، وأستراليا.
الأهمية والادعاءات تدعي الورقة أن تحليلها يكشف عن عدم تماثل مكاني وتصنيفي ومؤسسي وموضوعي جوهري ضمن قاعدة الأدلة المستردة.
حدود النطاق: يذكر المؤلفون صراحةً أن نتائجهم توصف بأنها مجموعة "محددة عمداً" وفقاً لاستراتيجية البحث الخاصة بهم، ولا ينبغي تفسيرها كإحصاء شامل لجميع أبحاث المناخ والتنوع البيولوجي في البرازيل. ويشيرون إلى أن استراتيجيات البحث المختلفة (مثل تضمين أسماء المناطق الحيوية) قد تؤدي إلى ترتيبات مختلفة، كما ظهر في المقارنات مع دراسات سابقة مثل Malecha et al.
الآثار على السياسات: إن التوزيع غير المتكافئ للجهد البحثي يقيد القدرة على مقارنة المخاطر المناخية وتصميم استراتيجيات التكيف عبر مختلف الأنظمة البيئية والأنواع. ويجادل المؤلفون بأن أولويات البحث المستقبلي يجب أن تعالج المناطق الحيوية غير الممثلة كفاية (البانتال، البامبا، النظام الساحلي-البحري)، والأنظمة المائية، وأنواعاً محددة (الزواحف، البرمائيات، الأسماك).
بناء القدرات: يشير الارتباط الإيجابي بين نتاج المنشورات وبرامج الدراسات العليا إلى أن بناء القدرات المؤسسية (التدريب، البنية التحتية) أمر ضروري لتوليد أدلة أكثر توازناً.
الأهمية العالمية: تفترض الدراسة أن تماثلات مماثلة قد توجد في دول مدارية أخرى ذات تنوع حيوي هائل. ويوفر سير العمل المقترح طريقة شفافة لتشخيص هذه الفجوات، مع التأكيد على وجوب تفسير فجوات المعرفة الظاهرة بالتزامن مع تصميم البحث الذي أنتج قاعدة الأدلة.
تخلص الورقة إلى أنه بينما نما الإنتاج العلمي، فإن هناك حاجة إلى استثمار أكثر توازناً في البنية التحتية للبحث والرصد طويل الأمد لتعزيز قاعدة الأدلة من أجل التكيف مع المناخ وحفظ التنوع البيولوجي في البرازيل.