Mortality in an alpine ungulate increases nonlinearly with snow depth.
बिगहॉर्न भेड़ के इस 45 वर्षीय अध्ययन से पता चलता है कि जबकि वयस्कों की उत्तरजीविता आमतौर पर पर्यावरणीय भिन्नता के विरुद्ध सुरक्षित रहती है, यह एक महत्वपूर्ण गैर-रेखीय सीमा प्रदर्शित करती है जहाँ अत्यधिक बर्फ की गहराई जनसंख्या की व्यवहार्यता को गंभीर रूप से संकट में डाल देती है, एक ऐसा जोखिम जो जलवायु परिवर्तन के कारण ऐसी चरम स्थितियों की आवृत्ति बढ़ने के साथ और तीव्र हो गया है।
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दुनिया के ऊंचे, हवादार पहाड़ों में, शीतकाल केवल ठंड का एक मौसम नहीं है; यह जीवन की संभावनाओं को ही नया आकार देने वाली एक भौतिक बाधा है। उन जानवरों के लिए जो लंबी आयु जीते हैं, जैसे कि बिगहॉर्न भेड़ (bighorn sheep), प्रकृति ने अक्सर लचीलेपन की रणनीति को प्राथमिकता दी है। पारिस्थितिकी (ecology) में प्रचलित विचार लंबे समय से यह रहा है कि जहाँ युवा जानवर और बहुत वृद्ध जीव कठोर सर्दियों में संघर्ष कर सकते हैं, वहीं अपने जीवन के मध्य काल के स्वस्थ वयस्क लगभग किसी भी चीज़ का सामना करने के लिए बने होते हैं। 'डेमोग्राफिक बफरिंग' (demographic buffering) के रूप में जानी जाने वाली यह अवधारणा बताती है कि प्रमुख आयु वाले वयस्क एक ढाल के रूप में कार्य करते हैं, जिससे मौसम के प्रतिकूल होने पर भी उच्च उत्तरजीविता दर (survival rates) बनी रहती है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि समूह एक और वर्ष प्रजनन करने के लिए जीवित रहे। हालाँकि, यह धारणा इस विचार पर टिकी है कि पर्यावरणीय तनाव की एक सीमा होती है, और जानवर प्रकृति द्वारा फेंकी गई किसी भी चीज़ को सहन कर सकते हैं। प्रश्न यह बना हुआ है: क्या होगा जब सर्दियाँ इतनी अत्यधिक हो जाएँ कि सबसे मजबूत वयस्क भी अब मोर्चा संभालने में सक्षम न रहें?
शोधकर्ताओं ने कनाडाई रॉकीज़ के राम माउंटेन में रहने वाली बिगहॉर्न भेड़ों के एक दुर्लभ, पैंतालीस साल के रिकॉर्ड का उपयोग करके इस सीमा का परीक्षण करने का निर्णय लिया। इस अलग-थलग आबादी पर 1971 से बारीकी से नज़र रखी जा रही है, जहाँ वैज्ञानिक उनके स्वास्थ्य और उत्तरजीविता को ट्रैक करने के लिए सालाना जानवरों को पकड़ते और उनका वजन करते हैं। इन भेड़ों द्वारा सामना की गई शीतकालीन स्थितियों को समझने के लिए, टीम ने केवल साधारण मौसम रिपोर्टों को नहीं देखा। इसके बजाय, उन्होंने स्नोपैक (हिमपात के ढेर) के इतिहास के पुनर्निर्माण के लिए एक परिष्कृत कंप्यूटर मॉडल का उपयोग किया, जिसमें यह सटीक गणना की गई कि बर्फ कितनी गहरी थी, वह कितने समय तक रही, और वह कितनी भारी हुई। उन्होंने डेटा के इस विस्तृत विवरण को दशकों के पशु रिकॉर्ड के साथ जोड़ा ताकि यह देखा जा सके कि बर्फ ने वास्तव में भेड़ों को कैसे प्रभावित किया, जिसमें केवल औसत शीतकालीन स्थितियों को ही नहीं, बल्कि उन विशिष्ट क्षणों को भी देखा गया जब बर्फ इतनी गहरी हो गई कि उसे पार करना असंभव था।
अध्ययन से पता चला कि वयस्क लचीलेपन का पुराना नियम टूट रहा है, लेकिन केवल तभी जब बर्फ खतरनाक रूप से गहरी हो जाती है। युवा मेमनों और सबसे वृद्ध भेड़ों के लिए, बर्फ गहरी होने के साथ उत्तरजीविता स्वाभाविक रूप से गिर जाती है, जो अपेक्षित है। लेकिन स्वस्थ वयस्कों के लिए कहानी अलग है। सामान्य शीतकालीन स्थितियों के तहत, ये वयस्क वास्तव में सुदृढ़ होते हैं; उनकी उत्तरजीविता दर बर्फ कितनी भी गिरने के बावजूद उच्च बनी रहती है। हालाँकि, शोधकर्ताओं ने बर्फ में एक तीखी, अदृश्य रेखा पाई। मादा भेड़ों के लिए, एक बार जब बर्फ की गहराई 90 सेंटीमीटर को पार कर जाती है, तो उनकी उत्तरजीविता तेजी से गिरने लगती है। नर भेड़ों के लिए, यह टूटने का बिंदु थोड़ा अधिक, यानी 100 सेंटीमीटर है। इन गहराइयों से नीचे, वयस्क ठीक रहते हैं। इनके ऊपर, बर्फ एक यांत्रिक जाल बन जाती है, जिससे हिलना-डुलना या भोजन खोजना बहुत कठिन हो जाता है, और उत्तरजीविता दर तेजी से गिर जाती है। यह एक क्रमिक गिरावट नहीं है, बल्कि एक अचानक पतन है जो तब होता है जब बर्फ जानवरों की शारीरिक क्षमता से अधिक हो जाती है।
यह 'थ्रेशोल्ड इफेक्ट' (सीमा प्रभाव) एक बढ़ती हुई समस्या बनता जा रहा है क्योंकि मौसम बदल रहा है। अध्ययन के चालीस-पाँच वर्षों के दौरान, इन गहरी बर्फ वाली घटनाओं की आवृत्ति नाटकीय रूप से बढ़ गई है। रिकॉर्ड के शुरुआती वर्षों में, एक भी दिन ऐसा होना दुर्लभ था जब बर्फ 90 सेंटीमीटर से अधिक गहरी हो। अध्ययन के अंत तक, किसी भी वर्ष में ऐसी गहरी बर्फ का अनुभव करने की संभावना 8 प्रतिशत से बढ़कर 87 प्रतिशत हो गई थी। बर्फ केवल औसतन गहरी नहीं हो रही है; यह उन स्तरों पर अधिक दिन बिता रही है जो भेड़ों के लिए घातक हैं। परिणामस्वरूप, जनसंख्या में सभी समूहों में उत्तरजीविता में निरंतर, दीर्घकालिक गिरावट देखी जा रही है। मेमनों की उत्तरजीविता काफी कम हो गई है, और यहाँ तक कि वयस्क मादाओं की उत्तरजीविता भी, जो जनसंख्या वृद्धि के लिए सबसे महत्वपूर्ण समूह हैं, दशकों में मापने योग्य मात्रा में गिरी है।
शोधकर्ताओं ने यह भी देखा कि बर्फ अप्रत्यक्ष रूप से भेड़ों को कैसे प्रभावित करती है। गहरी बर्फ जानवरों को केवल चलने और भोजन खोजने के लिए अधिक ऊर्जा खर्च करने के लिए मजबूर करती है, जिससे वे अगली शरद ऋतु तक खराब स्थिति में रह जाते हैं। यह खराब स्थिति उन्हें अगले शीतकाल में मरने की अधिक संभावना पैदा करती है। जबकि यह "कैरियो-ओवर" (carry-over) प्रभाव वास्तविक है, अध्ययन में पाया गया कि गहरी बर्फ का सीधा भौतिक अवरोध अक्सर अधिक तात्कालिक हत्यारा होता है, विशेष रूप से सबसे वृद्ध भेड़ों के लिए। ये निष्कर्ष इस आरामदायक विचार को चुनौती देते हैं कि वयस्क जानवर किसी भी मात्रा में पर्यावरणीय परिवर्तन का सामना करने के लिए स्वयं को सुरक्षित रख सकते हैं। इसके बजाय, डेटा दिखाता है कि उनका लचीलापन गैर-रैखिक (non-linear) है; यह तब तक अच्छी तरह काम करता है जब तक कि एक विशिष्ट, महत्वपूर्ण सीमा पार नहीं हो जाती, जिसके बाद सिस्टम विफल हो जाता है। जैसे-जैसे जलवायु पैटर्न बदल रहे हैं और गहरी बर्फ की घटनाएं अपवाद के बजाय सामान्य होती जा रही हैं, वयस्क उत्तरजीविता द्वारा प्रदान किया जाने वाला सुरक्षा कवच गायब होता जा रहा है, जिससे यह प्रजाति पहले की तुलना में कहीं अधिक असुरक्षित हो गई है।
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