تويت
التنبؤ بمستقبل الغابات أمر معقد. لكن الباحثين في جامعة أريزونا بسّطوا الأمر. لا توجد كرة بلورية لتخبر علماء البيئة كيف ستستجيب غابات المستقبل لتغير المناخ، لكن فريقًا من الباحثين من جامعة أريزونا ربما ابتكروا بديلًا أفضل.
بدمج بيانات حلقات الأشجار مع بيانات مسح خدمة الغابات الأمريكية من أشجار الصنوبر «بونديروسا» في ولاية أريزونا، التقط الفريق صورة أكثر اكتمالًا مما أمّنته النماذج التقليدية لنمو الأشجار المستقبلي.
يتوقع الباحثون انخفاضًا بنسبة 56 إلى 91% في نمو الأشجار الفردية، وفقًا للبحث.
قالت مؤلفة الدراسة كيلي هيلمان: «يعني الانخفاض المتوقع في النمو امتصاصًا أقل لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي من غابات أريزنا مستقبلًا، ومع أن لغابات أريزونا مساهمة محدودة نسبيًا في إجمالي احتجاز الكربون في الولايات المتحدة، يمكن استخدام نهجنا للتوصل إلى التوقع ذاته للغابات الأخرى حول العالم».
تزيل الغابات ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، ما يُزيل بعض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري عالميًا، ويخفف من تغير المناخ.
قالت هيلمان: «إنها خدمة مجانية توفرها الغابات، لذلك وُصِفت الغابات بكونها واحدًا من الحلول المناخية الطبيعية المتعددة التي تعتمد عليها البلدان للتخلص من انبعاثاتها، لكن تأثر الأشجار بالجفاف والاضطرابات الأخرى يقلل من امتصاص الغابات للكربون، إن معرفة مقدار الكربون الذي تمتصه الغابات على مستوى العالم أمر أساسي لمواجهة أزمة المناخ، والتخطيط لمستقبل مرن قادر على التحمل».
تحتفظ العديد من البلدان –ومنها الولايات المتحدة- ببرامج مسح الغابات الوطنية، إذ يُجري حراس الغابات تعدادًا للأشجار في مساحة محددة من الأرض لتتبع حالة الغابات والتغيير.
تُجرى هذه التعدادات كل خمس سنوات، وتُجرى في غرب الولايات المتحدة كل 10 سنوات، ومن البيانات التي جُمعت عدد الأشجار وأقطارها وجودة التربة.
قالت مارجريت إيفانز، الباحثة في دراسة التسلسل الزمني للأشجار: «إجراء المسح كل عشر سنوات لا يقدم بيانات كافية لبحث التغيرات والظروف المتطرفة بين سنة وأخرى، إذ تتفاقم الأمور بسبب تغير المناخ».
يمكن علماء دراسة التسلسل الزمني للشجيرات استخدام حلقات الأشجار، مثل مقياس الحرارة أو مقياس المطر لدراسة تغير المناخ.
قالت إيفانز: « تكمل البيانات السنوية التي نحصل عليها من حلقات الأشجار قياسات مسح الغابات بكفاءة، عند جمعها بالطريقة الإحصائية الصحيحة، إذ نستخدم حلقات الأشجار لبحث سلوك النظام البيئي للغابات بالكامل، وكيف يتأثر احتجاز الكربون بتغير المناخ».
بدمج بيانات حلقات الأشجار مع بيانات التعداد، استنتج الباحثون حجم الأشجار كل عام، وكيفية استجابة الأشجار للمتغيرات المناخية مثل التباين في هطول الأمطار ودرجة الحرارة بين سنة وأخرى، والخصائص البيئية مثل التنافس مع الأشجار الأخرى وجودة التربة وقطر الشجرة.
قالت إيفانز: «ركزت الدراسات السابقة فقط على المناخ واستبعدت الأنماط الأخرى من البيانات، لأن الكثير من علم دراسة التسلسل الزمني للأشجار يركز على المناخ، وعلى وجه التحديد إعادة بناء المناخ السابق، نحن نستخدم بيانات حلقات الشجرة بطريقة أكثر ارتباطًا بالبيئة بكثير، ونفكر في كل العوامل المؤثرة في الشجرة في الوقت ذاته».
تتنوع أسباب نقصان حجم الأشجار، المتهم الرئيسي هو حقيقة أن أشجار الصنوبر «بونديروسا» في أريزونا يتناقص نموها مع ارتفاع درجة الحرارة، وهذا ينطبق خصوصًا على الأشجار الكبرى.
قالت إيفانز: «على الشجرة أن تعمل عكس الجاذبية لإيصال المياه إلى قمتها، وتبذل الأشجار الأطول جهدًا أكبر. عند ارتفاع درجة الحرارة، يكون نظام نقل المياه بالشجرة تحت ضغط أكبر وغالبًا ما يتضرر، ويعني الاحتباس الحراري أن تتعرض الأشجار لمزيد من الجفاف المُجهِد، فيقل النمو».
إضافةً إلى كون الأشجار الأطول أكثر عرضة للجفاف الناتج من درجات الحرارة المرتفعة، وجد الباحثون أن الأشجار الصغيرة هي أيضًا عرضة للجفاف بسبب نقص المياه، إذ تكافح جذورها الأصغر لاستخراج الرطوبة من التربة.
قالت هيلمان: «تتأثر كثافة الغابة بالمتغيرات المناخية، إذ تسوء حال الغابات الكثيفة عندما تكون أكثر سخونة وجفافًا، وذلك أمر متوقع عمومًا، لكنه مقلق نظرًا إلى كثافة الغابات».
ترتبط نتائج الدراسة بمسؤولي الغابات، الذين قد يكون بوسعهم تخفيف ضغط المناخ على الأشجار.
قالت إيفانز: «لا يستطيع حراس الغابات التأثير في المناخ، لكن يمكنهم تغيير كثافة الغابات لتقليل التنافس بين الأشجار المتبقية، إذ يمثل وجود غابة شديدة الكثافة -مع الاحتباس الحراري- خطرًا مزدوجًا، يمكن التخفيف من حجم المشكلة بالتقليل من كثافة الغابات».
يأمل الباحثون إعادة النظر في متغيرات مختلفة مثل حرائق الغابات السابقة أو اضطرابات الحشرات، لتحسين توقعاتهم بشأن نمو الأشجار.
بدمج بيانات حلقات الأشجار مع بيانات مسح خدمة الغابات الأمريكية من أشجار الصنوبر «بونديروسا» في ولاية أريزونا، التقط الفريق صورة أكثر اكتمالًا مما أمّنته النماذج التقليدية لنمو الأشجار المستقبلي.
يتوقع الباحثون انخفاضًا بنسبة 56 إلى 91% في نمو الأشجار الفردية، وفقًا للبحث.
قالت مؤلفة الدراسة كيلي هيلمان: «يعني الانخفاض المتوقع في النمو امتصاصًا أقل لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي من غابات أريزنا مستقبلًا، ومع أن لغابات أريزونا مساهمة محدودة نسبيًا في إجمالي احتجاز الكربون في الولايات المتحدة، يمكن استخدام نهجنا للتوصل إلى التوقع ذاته للغابات الأخرى حول العالم».
تزيل الغابات ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، ما يُزيل بعض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري عالميًا، ويخفف من تغير المناخ.
قالت هيلمان: «إنها خدمة مجانية توفرها الغابات، لذلك وُصِفت الغابات بكونها واحدًا من الحلول المناخية الطبيعية المتعددة التي تعتمد عليها البلدان للتخلص من انبعاثاتها، لكن تأثر الأشجار بالجفاف والاضطرابات الأخرى يقلل من امتصاص الغابات للكربون، إن معرفة مقدار الكربون الذي تمتصه الغابات على مستوى العالم أمر أساسي لمواجهة أزمة المناخ، والتخطيط لمستقبل مرن قادر على التحمل».
تحتفظ العديد من البلدان –ومنها الولايات المتحدة- ببرامج مسح الغابات الوطنية، إذ يُجري حراس الغابات تعدادًا للأشجار في مساحة محددة من الأرض لتتبع حالة الغابات والتغيير.
تُجرى هذه التعدادات كل خمس سنوات، وتُجرى في غرب الولايات المتحدة كل 10 سنوات، ومن البيانات التي جُمعت عدد الأشجار وأقطارها وجودة التربة.
قالت مارجريت إيفانز، الباحثة في دراسة التسلسل الزمني للأشجار: «إجراء المسح كل عشر سنوات لا يقدم بيانات كافية لبحث التغيرات والظروف المتطرفة بين سنة وأخرى، إذ تتفاقم الأمور بسبب تغير المناخ».
يمكن علماء دراسة التسلسل الزمني للشجيرات استخدام حلقات الأشجار، مثل مقياس الحرارة أو مقياس المطر لدراسة تغير المناخ.
قالت إيفانز: « تكمل البيانات السنوية التي نحصل عليها من حلقات الأشجار قياسات مسح الغابات بكفاءة، عند جمعها بالطريقة الإحصائية الصحيحة، إذ نستخدم حلقات الأشجار لبحث سلوك النظام البيئي للغابات بالكامل، وكيف يتأثر احتجاز الكربون بتغير المناخ».
بدمج بيانات حلقات الأشجار مع بيانات التعداد، استنتج الباحثون حجم الأشجار كل عام، وكيفية استجابة الأشجار للمتغيرات المناخية مثل التباين في هطول الأمطار ودرجة الحرارة بين سنة وأخرى، والخصائص البيئية مثل التنافس مع الأشجار الأخرى وجودة التربة وقطر الشجرة.
قالت إيفانز: «ركزت الدراسات السابقة فقط على المناخ واستبعدت الأنماط الأخرى من البيانات، لأن الكثير من علم دراسة التسلسل الزمني للأشجار يركز على المناخ، وعلى وجه التحديد إعادة بناء المناخ السابق، نحن نستخدم بيانات حلقات الشجرة بطريقة أكثر ارتباطًا بالبيئة بكثير، ونفكر في كل العوامل المؤثرة في الشجرة في الوقت ذاته».
تتنوع أسباب نقصان حجم الأشجار، المتهم الرئيسي هو حقيقة أن أشجار الصنوبر «بونديروسا» في أريزونا يتناقص نموها مع ارتفاع درجة الحرارة، وهذا ينطبق خصوصًا على الأشجار الكبرى.
قالت إيفانز: «على الشجرة أن تعمل عكس الجاذبية لإيصال المياه إلى قمتها، وتبذل الأشجار الأطول جهدًا أكبر. عند ارتفاع درجة الحرارة، يكون نظام نقل المياه بالشجرة تحت ضغط أكبر وغالبًا ما يتضرر، ويعني الاحتباس الحراري أن تتعرض الأشجار لمزيد من الجفاف المُجهِد، فيقل النمو».
إضافةً إلى كون الأشجار الأطول أكثر عرضة للجفاف الناتج من درجات الحرارة المرتفعة، وجد الباحثون أن الأشجار الصغيرة هي أيضًا عرضة للجفاف بسبب نقص المياه، إذ تكافح جذورها الأصغر لاستخراج الرطوبة من التربة.
قالت هيلمان: «تتأثر كثافة الغابة بالمتغيرات المناخية، إذ تسوء حال الغابات الكثيفة عندما تكون أكثر سخونة وجفافًا، وذلك أمر متوقع عمومًا، لكنه مقلق نظرًا إلى كثافة الغابات».
ترتبط نتائج الدراسة بمسؤولي الغابات، الذين قد يكون بوسعهم تخفيف ضغط المناخ على الأشجار.
قالت إيفانز: «لا يستطيع حراس الغابات التأثير في المناخ، لكن يمكنهم تغيير كثافة الغابات لتقليل التنافس بين الأشجار المتبقية، إذ يمثل وجود غابة شديدة الكثافة -مع الاحتباس الحراري- خطرًا مزدوجًا، يمكن التخفيف من حجم المشكلة بالتقليل من كثافة الغابات».
يأمل الباحثون إعادة النظر في متغيرات مختلفة مثل حرائق الغابات السابقة أو اضطرابات الحشرات، لتحسين توقعاتهم بشأن نمو الأشجار.