Dung Beetles:Lending A Hand In Mine Rehabilitation

Τα υπαίθρια ορυχεία στη Νότια Αφρική συνήθως αποκαθίστανται χρησιμοποιώντας χώμα που αφαιρέθηκε από τη γη πριν από την εξόρυξη και αποθηκεύτηκε μέχρι να χρειαστεί για σκοπούς αποκατάστασης. Το έδαφος αποθηκεύεται για μεγάλες περιόδους κατά τις οποίες χάνονται τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά που απαιτούνται για την παραγωγική ανάπτυξη των φυτών. Όταν το έδαφος επιστρέφεται για σκοπούς αποκατάστασης, τα βαρέα οχήματα που μεταφέρουν και τοποθετούν το έδαφος αυξάνουν τη συμπίεση του εδάφους σε τέτοιο βαθμό που το νερό τρέχει από την επιφάνεια με υψηλές ταχύτητες, οδηγώντας σε διάβρωση και, τελικά, υποβάθμιση του εδάφους. Η ανάπτυξη των φυτών είναι συνεπώς περιορισμένη λόγω των όξινων και αδιαπέραστων εδαφών με πολύ χαμηλή γονιμότητα, δημιουργώντας ένα αφιλόξενο περιβάλλον για την εγκατάσταση οποιασδήποτε βιοτικής κοινότητας, ιδιαίτερα της πανίδας που βασίζεται στην παρουσία βλάστησης.

Μερικά ζώα μπορούν να επιβιώσουν σε αυτά τα περιοριστικά περιβάλλοντα, εφόσον υπάρχει πηγή τροφής και κατάλληλες κλιματικές συνθήκες. Τα σκαθάρια κοπριάς βασίζονται κυρίως στην παρουσία κοπριάς για να ολοκληρώσουν τον κύκλο ζωής τους, πετώντας έως και 850 μέτρα (αν και υποπτεύεται ότι είναι ακόμη πιο μακριά) μέχρι την πηγή της κοπριάς. Καθώς η βοσκή χαμηλής έντασης είναι μια κοινή χρήση γης μετά το κλείσιμο για ορυχεία σε αναπτυσσόμενες χώρες όπως η Νότια Αφρική, οι σκαθάρια κοπριάς θα εμφανιστούν ταυτόχρονα με την παρουσία βοοειδών.

Τα σκαθάρια κοπριάς ταξινομούνται σε τρεις κυρίως ομάδες με βάση τον τρόπο επεξεργασίας της κοπριάς. Τα τηλεκόπριδα (κύλινδροι) κυλούν τις μπάλες κοπριάς μακριά από την κοπριά και θάβουν τη σφαίρα κοπριάς αλλού. Τα ενδοκόπριδα (κάτοικοι) ζουν και αναπαράγονται μέσα σε μια κοπριά. Τα paracoprids (tunnellers) κατασκευάζουν σήραγγες ακριβώς κάτω από τις πατούσες κοπριάς και δημιουργούν συστάδες broodball στο κάτω μέρος των σηράγγων. Όπως οι τερμίτες και τα μυρμήγκια, τα σκαθάρια της κοπριάς παίζουν σημαντικό ρόλο στις οικολογικές διεργασίες του εδάφους, ιδιαίτερα στον κύκλο των θρεπτικών ουσιών. Καθώς οι δραστηριότητες διάτρησης των σκαθαριών της κοπριάς συνδέονται με βελτιωμένη βιοστροβιλοποίηση και αερισμό του εδάφους, έχει παρατηρηθεί ότι η ανάπτυξη των φυτών ενισχύεται όπου αυτά τα έντομα ήταν ενεργά. Ως εκ τούτου, υποτέθηκε η υπόθεση ότι η δραστηριότητα των σκαθαριών της κοπριάς θα οδηγούσε σε παρόμοιες βελτιώσεις σε ανακαινισμένα εδάφη ορυχείων, με την προϋπόθεση ότι τα σκαθάρια κοπριάς θα μπορούσαν να σκάψουν στην εξαιρετικά συμπαγή επιφάνεια του εδάφους.

Η μελέτη μας, που χρηματοδοτήθηκε από την Coaltech Research Association και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Applied Soil Ecology, διερεύνησε τις επιπτώσεις των σκαθαριών κοπριάς σε σήραγγες στο έδαφος και στις ιδιότητες των φυτών μέσα σε περιορισμούς που προσομοίωσαν συνθήκες που σχετίζονται με ανακαινισμένα υπαίθρια ανθρακωρυχεία στη Νότια Αφρική. Οι περιορισμοί κατασκευάστηκαν για την προσομοίωση εδαφικών συνθηκών που εμφανίζονται σε ανακαινισμένα ορυχεία με προφίλ εδάφους που αποτελείται από ένα στρώμα απορριμμάτων άνθρακα, υπεδάφους και επιφανειακού εδάφους και βλάστηση με τυπικά είδη χόρτου αποκατάστασης ορυχείων. Τρεις επεξεργασίες, συγκεκριμένα κοπριά + σκαθάρια, μόνο κοπριά και χωρίς κοπριά ή σκαθάρια, εφαρμόστηκαν σε ξεχωριστούς περιορισμούς (με τρεις επαναλήψεις το καθένα), όπου μετά τα αποτελέσματα αναλύθηκαν και συγκρίθηκαν ως προς τα ακόλουθα:ρυθμός διείσδυσης νερού, απόδοση φυτικής βιομάζας και περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες, συμπίεση του εδάφους και θρεπτικά συστατικά του εδάφους. Τα σκαθάρια κοπριάς συλλέχθηκαν από τη φύση και εκτράφηκαν σε μια εγκατάσταση αναπαραγωγής προτού χρησιμοποιηθούν για αυτά τα πειράματα.

Όταν τα σκαθάρια κοπριάς τοποθετήθηκαν μέσα στους περιορισμούς, ήταν σαφές ότι το συμπιεσμένο χώμα δεν τους αποτελούσε πρόκληση. Τα σκαθάρια της κοπριάς βρέθηκαν να αυξάνουν σημαντικά τον ρυθμό διείσδυσης του νερού, μειώνοντας έτσι την πιθανότητα διάβρωσης στο ανακαινισμένο τοπίο. Καθώς τα επιλεγμένα είδη των σηράγγων των σκαθαριών κοπριάς πέφτουν μόνο σε περίπου 15 cm, το νερό πιθανότατα δεν θα εισέλθει στα λάφυρα κάτω από το έδαφος. Η ανάπτυξη των φυτών βελτιώθηκε με παρόμοιο τρόπο όπου τα σκαθάρια της κοπριάς ήταν ενεργά παρέχοντας περίπου διπλάσια βιομάζα σε σύγκριση με περιορισμούς με μόνο κοπριά και περιορισμούς χωρίς κοπριά ή σκαθάρια.

Η προσθήκη σκαθαριών κοπριάς στις συμβατικές μεθόδους αποκατάστασης ορυχείων μπορεί να επιταχύνει την αποκατάσταση των εδαφών μετά την εξόρυξη και θα δημιουργήσει θέσεις εργασίας όπου τα άτομα θα πρέπει να εκπαιδευτούν για προγράμματα αναπαραγωγής σκαθαριών κοπριάς. Αν και δεν αποτελεί μέρος της μελέτης μας, παρατηρήθηκε ότι τα σκαθάρια κοπριάς είναι ικανά να αναπαραχθούν σε αυτές τις σκληρές συνθήκες, όπου βρήκαμε μπάλες γόνου που περιέχουν αυγά στον πυθμένα των σηράγγων. Θα ήταν σημαντικό να διερευνηθούν οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της προσθήκης σκαθαριών κοπριάς και κοπριάς βοοειδών σε εδάφη μετά την εξόρυξη, συμπεριλαμβανομένων πιθανών προτύπων οικολογικής διαδοχής που θα έδειχναν μια θετική τροχιά στις προσπάθειες αποκατάστασης ορυχείων.