غابات العالم معرضة للخطر.. حماية الغابات في الخطوط الأمامية لمعركة تغير المناخ

تساعد الغابات في مواجهة ظاهرة الاحتباس الحراري، لكنها أيضًا مهددة بسببها، كافح العديد من أنواع الأشجار في الصيف الماضي حيث تعرضت معظم أوروبا لموجات حر وجفاف شديد – يُعتقد أنه الأسوأ منذ 500 عام.

حتى أشجار الزيتون ، المعروفة بقدرتها على مقاومة الظروف الجافة ، عانت

تُعد إسبانيا أكبر منتج لزيت الزيتون في العالم، لكن العديد من المزارعين الإسبان يتوقعون انخفاض محاصيلهم من زيت الزيتون هذا العام بنسبة تصل إلى 50٪.

في هذا السياق، يتسابق باحثو Horizon لفهم المزيد حول كيفية استجابة الأشجار للجفاف كجزء من مكافحة تغير المناخ.

تسرب الكربون

تزيل الغابات الموجودة بالفعل حوالي ثلث انبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي تسببها الأنشطة البشرية.

يمكن لبرنامج تشجير عالمي أن يفعل الشيء نفسه لما يقرب من ثلث التصريفات المتبقية في الغلاف الجوي.

قال الدكتور جايديب جوشي،من مشروع Plant-FATE،الذي يدرس سمات النباتات لحماية الغابات من تغير المناخ، “إذا نظرت إلى السنوات العشر الماضية أو نحو ذلك ، فقد كان هناك عدد من الأحداث حيث تسبب الجفاف الشديد في موت الأشجار على نطاق واسع في الغابات.

تعد زراعة مليارات الأشجار طريقة غير مكلفة نسبيًا لمعالجة أزمة المناخ ، وفقًا لدراسة حول إمكانية الغطاء الحرجي العالمي للتخفيف من تغير المناخ .

ولكن مع انتشار الجفاف، فإن الغابات في جميع أنحاء العالم معرضة للخطر، ففي أوروبا ، تم القضاء على 500000 هكتار من الغابات نتيجة الجفاف بين عامي 1987 و 2016.

قاد جوشي مشروع Plant-FATE الممول من Horizon ، والذي فتح آفاقًا جديدة عندما يتعلق الأمر بالتنبؤ بتأثير الجفاف على الأشجار بجميع أنواعها.

مرونة الشجرة

يتمثل أحد القيود الرئيسية للنماذج الحالية في أنها نادراً ما تأخذ في الاعتبار قدرة الأشجار على التكيف مع الظروف الجافة وكيف يمكن أن تختلف المرونة بين الأنواع، وهذا يؤدي إلى تناقضات عند توقع كيفية استجابة الغابات لسيناريوهات المناخ المستقبلية.

قال الدكتور جوشي: “هذا هو المكان الذي يكمن فيه أكبر قدر من عدم اليقين حاليًا“، “لديك هذا النظام البيئي الكامل من الأنواع المختلطة – لقد حاولنا جمع كل هذا معًا في إطار نمذجة بسيط ولكنه شامل.”

يعمل النموذج كأداة لمحاكاة النتائج ويعتقد أن نموذج فريقه سيكون مفيدًا بشكل خاص عندما يتعلق الأمر بتخطيط برامج غرس الأشجار، هذا لأنه يمكن أن يشير إلى إمكانية التقاط الكربون وتخزينه لأنواع مختلفة على مدى 50-100 سنة القادمة ، عندما تكون الظروف المناخية مختلفة عما هي عليه اليوم.

قال الدكتور جوشي: “يمكن أن يساعد في اتخاذ الخيارات الصحيحة للأنواع التي يجب زراعتها أو مكان زراعتها”،“إنه أكثر تطبيقات الحفظ الواعدة في نموذجنا“.

في الأطر الزمنية الأقصر من أسابيع إلى شهور ، على سبيل المثال، قد تتساقط الأشجار المعرضة للجفاف أوراقها للحفاظ على المياه (لأن الماء يتبخر من خلال المسام الموجودة على سطح الأوراق) فيما يعرف باسم “الخريف الزائف”.

خشب جديد

ولكن على مدى فترات زمنية أطول ، يمكن للأشجار أن تزرع خشبًا جديدًا بخصائص مختلفة أكثر ملاءمة للظروف الجافة.

كما أخذ د. جوشي وفريقه المقياس بعين الاعتبار، على سبيل المثال، تحدث بعض الاستجابات في أجزاء معينة من الشجرة مثل الجذور والأوراق ، بينما تحدث ردود أخرى على مستوى نوع بأكمله.

لاختبار نموذجهم الكامل ، استخدم الدكتور جوشي وزملاؤه بيانات من موقع غابات الأمازون المطيرة يحتوي على حوالي 400 نوع في مساحة 5000 متر مربع.

وجدوا أن تنبؤات نموذجهم تتطابق بشكل وثيق مع ما حدث في الحياة الواقعية في الموقع.

هذه هي المرة الأولى التي يقوم فيها نموذج الغطاء النباتي بأداء واقعي على مدى فترات زمنية مختلفة مع استخدام عدد قليل جدًا من المعلمات ، وفقًا للدكتور جوشي، الباحث في المعهد الدولي لتحليل النظم التطبيقية في لاكسنبورج ، النمسا.

وقال “إنه يمنحك القدرة على التنبؤ بأداء الغابات لظروف غير معروفة”. وهذا يجعل توقع استجابة الغابات العالمية لسيناريوهات المناخ المستقبلية أكثر فائدة.

أشجار طويلة

في حين أن الأشجار الطويلة غالبًا ما تعتبر أكثر عرضة لظروف الجفاف من تلك الأقصر ، فلا يزال يتعين اكتشاف الكثير حول سبب وإلى أي مدى يؤثر ارتفاع الشجرة على مقاومتها للجفاف.

تقود الدكتورة Laura Fernández de Uña مشروع DISTRESS الممول من Horizon ، والذي يدرس كيفية تغير قدرة الشجرة على نقل المياه مع الارتفاع وكيف يمكن أن يؤثر ذلك على الاستجابة للجفاف.

هي وزملاؤها على استعداد لتغيير بعض الحكمة التقليدية في هذا المجال.

قال الدكتور فرنانديز دي أونيا ، زميل ما بعد الدكتوراه في مركز البحوث العامة CREAF في برشلونة ، إسبانيا: “نرى بعض الاختلافات بين الأشجار الفردية وأيضًا بين أنواع الأنواع”.

مما لا يثير الدهشة، تؤكد الأبحاث أنه من الصعب على المياه الوصول إلى ارتفاعات الأشجار الطويلة، حتى في الظروف العادية ، تعتبر الجاذبية عائقًا أساسيًا.

فقاعات هواء

أثناء الجفاف ، يصعب على الأشجار استخراج المياه من التربة الجافة وسحبها لأعلى، هذا يزيد من خطر امتصاص قنوات نقل المياه لفقاعات الهواء ، والتي يمكن أن تمنع التدفق (على غرار الانسداد في الأوعية الدموية البشرية).

في حالة حدوث أي فقاعات ، يمكن حرمان أجزاء من الشجرة من الماء وتموت، علاوة على ذلك ، تتعرض الأشجار الطويلة في الغابة لمزيد من الحرارة والرياح ورطوبة أقل.

قال الدكتور فرنانديز دي أونا: “إن ظروف المظلة نفسها أكثر جفافاً من تلك الموجودة في الشجرة الأصغر في الجزء السفلي”، “كل هذا سلبي بالنسبة للأشجار العالية أثناء الجفاف“.

ومع ذلك ، تشير الأبحاث السابقة إلى أن الأشجار العالية يمكن أن تتكيف مع الحرارة والضغط المائي أو حتى تتكيف بشكل أفضل من الأشجار الصغيرة، فهم قادرون على توسيع أنابيبهم الموصلة للمياه ، على سبيل المثال، للحصول على مزيد من التدفق عبر جذوعهم الطويلة.

حسن الجذور

بالإضافة إلى ذلك، فإن الأشجار الأكبر حجمًا لها جذور أكثر تصل إلى أعماق أكبر، مما يسمح بالوصول إلى المياه حتى عندما تكون المستويات في الأرض العليا منخفضة، تميل أيضًا إلى أن تكون جذوعها أكثر سمكًا ، مما يسمح للأشجار الكبيرة بتخزين المزيد من الكربوهيدرات والماء.

بالنسبة للدكتور فرنانديز دي أونيا ، كل هذا يدل على أنه – على عكس الافتراضات الشائعة – للأشجار الطويلة فرصة قتال عندما ترتفع درجات الحرارة ويصبح الماء نادرًا لفترات طويلة.

وقالت: “إنهم قادرون على التكيف والتغلب على قيودهم“، نحن بحاجة إلى أن نكون أكثر انفتاحًا بشأن الكيفية التي قد يستجيبون بها للجفاف، إذا لم يكن الأمر يستحق أن تكون طويلًا، فلن تنمو الأشجار طويلًا.