ಶುಷ್ಕ ಹುಲ್ಲುಗಾವಲುಗಳು ಮತ್ತು ರಸಭರಿತ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನುಳ್ಳ ಮರುಭೂಮಿಗಳು - ಇವೆಲ್ಲಾ ಒಣ ಭೂಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಎನಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ; ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಸುಮಾರು ೪೦% ಸ್ಥಳವನ್ನು ಇವೇ ಆವರಿಸಿಕೊಂಡಿವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇವನ್ನು ಜನರು 'ತ್ಯಾಜ್ಯಭೂಮಿಗಳು' ಎಂದು ಕಡೆಗಣಿಸಿದರೂ, ಪರಿಸರ ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿ ಇವು ಕೂಡ ಬಹಳ ಮಹತ್ವದ ಪಾತ್ರ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ; ಈ ಒಣ ಭೂಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ನೀರಿನ ಕೊರತೆಯಿರುವ ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳಿಗೆ ನೆಲೆಯಾಗಿರುತ್ತವೆ.

ಹವಾಮಾನದಲ್ಲಿ ಆಗುತ್ತಿರುವ ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ, ಈ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಒಳ ಹೊರಗಿನ ಭೂಮಿಯ ಬಳಕೆಯ ಮೇಲೆ ಮಾನವನ ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಚಟುವಟಿಕೆಯಿಂದ ಎದುರಾಗುತ್ತಿರುವ ಒತ್ತಡವು, ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಎದುರಿಸುತ್ತಿರುವ ಗಂಭೀರವಾದ ಸಮಸ್ಯೆ. ಇಂತಹ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ಈ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹೇಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ? ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೇ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆಯೇ? ಹಾಗಿದ್ದಲ್ಲಿ, ಈ ಬದಲಾವಣೆಯು ಹೇಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಯಾವ ಮಟ್ಟ ಮುಟ್ಟುತ್ತದೆ? 'ಅಮೇರಿಕನ್ ನ್ಯಾಚುರಲಿಸ್ಟ್' ಎಂಬ ನಿಯತಕಾಲಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನವು ಇಂತಹ ಹಲವಾರು ಪ್ರಶ್ನೆಗಳನ್ನು ಉತ್ತರಿಸುವ ಪ್ರಯತ್ನ ಮಾಡಿದೆ.

ಒಣ ಭೂಮಿಯಂತಹ ಸಂಕೀರ್ಣ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಒಂದು ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಮತ್ತೊಂದಕ್ಕೆ ಹಠಾತ್ ಸ್ಥಿತ್ಯಂತರಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತವೆ ಎಂದು ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ; ಅವು ಮರುಭೂಮಿಯಿಂದ ಹುಲ್ಲುಗಾವಲಾಗಿ ಬದಲಾಗಬಹುದು ಅಥವಾ ಹಸಿರು ಕಾಡುಗಳಿಂದ ಬಂಜರು ಮರುಭೂಮಿಗಳಾಗಿ ಬದಲಾಗಬಹುದು. 'ನಿರ್ಣಾಯಕ ಬಿಂದುಗಳ'ನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ, ಅಂದರೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಮೂಲಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹಿಂದಿರುಗಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದೆ ಇರುವ ಮಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ, ಈ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಇದ್ದಾಗ, ಪೌಷ್ಠಿಕಾಂಶಗಳ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಹರಿವಿನ ಮೂಲಕ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿರುವ ಜೈವಿಕ ಮತ್ತು ಅಜೈವಿಕ ಘಟಕಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂವಹನಗಳು ನಿಧಾನಗತಿಗೆ ತಲುಪುತ್ತವೆ ಎಂದೂ ಕಂಡುಬಂದಿದೆ.

ಕೆಲವು ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ವಿಲಂಬನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಗಾಗಿವೆ; ಅಂದರೆ, ಸರೋವರಗಳ ಪೌಷ್ಟೀಕರಣ, ಮರುಭೂಮಿಯಾಗಿ ಶುಷ್ಕಭೂಮಿಯ ರೂಪಾಂತರದಂತಹ ಘಟನೆಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಆ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹಿಂದಿನ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹಿಂದಿರುಗಬೇಕಾದರೆ, ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅನೇಕ ಜೈವಿಕ ಅಜೈವಿಕ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಗಣನೀಯ ಬದಲಾವಣೆ ಆಗಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ; ಹಲವಾರು ದಶಕಗಳಷ್ಟು ಸಮಯದ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿಆಗಿರುವ ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಹಿಮ್ಮುಖವಾಗಿಸಲು ಕೂಡ ತುಸು ಹೆಚ್ಚೇ ಸಮಯ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.   ಇದು ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಪುನರ್ಸ್ಥಾಪಿಸಲು ನಡೆಸುವ ಪ್ರಯತ್ನಗಳಿಗೆ ಕ್ಲಿಷ್ಟ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಒಡ್ಡುತ್ತದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಚೀನಾದಲ್ಲಿನ ಷಾಪೋಟೌ ಪ್ರದೇಶದ ಟೆಂಗಗರ್ ಮರುಭೂಮಿಯಲ್ಲಿನ ಒಣ ಭೂಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ; ಆ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿದ್ದ ಹಳೆಯ ಸಸ್ಯಸಂಪತ್ತನ್ನು ಮರಳಿ ತರುವ ಪ್ರಯತ್ನವು ೧೯೫೬ನೇ ಇಸವಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು. ಮೂರು ದಶಕಗಳ ನಂತರ ಈಗ ಆ ಪ್ರದೇಶವು ಮರಳುಗಾಡಿನಿಂದ ಹುಲ್ಲುಗಾವಲಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗಿದೆ.

ಶುಷ್ಕ ಭೂಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಪರ್ಯಾಯ ಸ್ಥಿರಸ್ಥಿತಿಗಳೆಂದರೆ ಮರುಭೂಮಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಸಂಪದ್ಭರಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ. "ಪರ್ಯಾಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳೆಂದರೆ, ನಿಖರವಾಗಿ ಅದೇ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮಳೆ ಅಥವಾ ತಾಪಮಾನ) ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ (ಕಡಿಮೆ ಸಸ್ಯವರ್ಗ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸಸ್ಯವರ್ಗ) ಕಂಡುಬರಬಹುದು" ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಸಹಲೇಖಕರಾದ ಬೆಂಗಳೂರಿನ ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ವಿಶ್ವೇಶ ಗುತ್ತಲ್. ಇವರ ಪ್ರಕಾರ, ಕೆಲವು ಅಂಶಗಳ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಂದ, ಈ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಭಾವಿಸುತ್ತೇವೆ; ಆದರೆ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಪರ್ಯಾಯ ಸ್ಥಿರಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಿದಾಗ, ಇದು ಅನಿವಾರ್ಯವಲ್ಲ.

ಈ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕಾಗಿ, ಒಂದು ಒಣ ಭೂಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಹುಲ್ಲಿನಿಂದ ಆವೃತವಾದ ಪ್ರದೇಶದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದರು; ಅದೇ ಸ್ಥಳದ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಅವರ ಬಳಿ ಕಳೆದ ೬೦ ವರ್ಷಗಳ ಕಾಲದ ದೀರ್ಘಾವಧಿ ದತ್ತಾಂಶ ಲಭ್ಯವಿತ್ತು. ಮಳೆಯು, ಈ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಅಷ್ಟೇನೂ ಮುಖ್ಯವಲ್ಲದ ಸೀಮಿತ ಅಂಶವಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಚಾಲಕ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಗಣಕ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ, ಈ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕ್ರಿಯಾಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಬೇಕಾದ ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ್ದಾರೆ;

"ಆರಂಭಿಕ ೩೦ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಪ್ರದೇಶವು ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಹುಲ್ಲಿನಿಂದ ಆವೃತವಾಗಿತ್ತು; ನಂತರದ ಕೆಲವೇ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಇದೇ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಹೊಸ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ತಲುಪಿದ್ದು, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹುಲ್ಲುಹೊದಿಕೆ ಹೊಂದಿದೆ" ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಡಾ. ಗುತ್ತಲ್.

ಆದರೆ ಈ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವೇನು ಎಂದು ಹುಡುಕಹೊರಟಾಗ, ಆಶ್ಚರ್ಯಕರ ವಿವರಣೆ ದೊರೆತಿದೆ.

"ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇಂತಹ ಪರಿವರ್ತನೆ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, ಆ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಏನಾದರೂ ಬದಲಾಗಿರುವುದೇ ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ ಎಂದು ಭಾವಿಸುತ್ತೇವೆ; ಈ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗಲ್ಪಟ್ಟ ಮಳೆಯ ಪ್ರಮಾಣದಿಂದಲೇ ಹೀಗಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ನಾವು ಊಹಿಸಿದ್ದೆವು. ಆದರೆ, ಆಶ್ಚರ್ಯಕರವಾಗಿ ಮಳೆಯ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಕೊಂಚವೂ ಬದಲಾವಣೆ ಆಗಿರಲಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಹುಲ್ಲುಗಾವಲಿನ ವ್ಯಾಪಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ ಆಗಿತ್ತು" ಎಂದು ಅಚ್ಚರಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುತ್ತಾರೆ ಡಾ. ಗುತ್ತಲ್.

ಇದೇ ಕಾರಣದಿಂದಲೇ, ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಪರ್ಯಾಯ ಸ್ಥಿರಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆಯೆಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದರು.

ಚಾಲಕದಲ್ಲಿ (ಮಳೆ) ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಪರಿವರ್ತನಶೀಲತೆಯು, ನಿರ್ಣಾಯಕ ಹಂತದಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ, ಇಂತಹ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಸ್ಥಿತ್ಯಂತರಗಳ ಸೂಚಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಇಂತಹ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟಿವೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನವು, ನೈಜ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮಾಹಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಗಣಿತ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಕೆಲವೇ ಅಧ್ಯಯನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು. ಇಲ್ಲಿ, ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲು, ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಕ್ರಿಯಾಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ವಿಂಗಡಣೆಯಂತಹ ವಿಚಾರಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ.

"ಶುಷ್ಕ ಭೂಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಹಠಾತ್ ಸ್ಥಿತ್ಯಂತರದ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ, ಸಾಕಷ್ಟು ಸಾಕ್ಷ್ಯವನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಕೆಲವು ಅಧ್ಯಯನಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಅಧ್ಯಯನವೂ ಒಂದು. ಇಂತಹ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸುವಂತಹ ಆಧಾರಲಯ ಇರಬಹುದೆಂದು ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟಿದೆಯಾದರೂ, ಅನೇಕ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಏರಿಳಿತಗಳಿಂದಾಗಿ, ಪರಿವರ್ತನೆ ಆಗಬಹುದಾದ ಕಾಲಮಾನದ ಬಗ್ಗೆ ನಿಖರವಾಗಿ ಮುನ್ಸೂಚನೆ ನೀಡುವುದು ಕಷ್ಟ" ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ  ಡಾ. ಗುತ್ತಲ್.

ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು, ಪರಿಸರ ವಿಜ್ಞಾನ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಮೇಲೆ ಭಾರೀ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಬೀರಬಹುದು ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ.