أمطار أكثر كثافة وأقل تكرارًا في جميع أنحاء العالم تهدد النباتات.. ارتفاع درجة حرارة الكوكب على مدار العام

أصبحت أمطار شهر أبريل فيضانات متزايدة بسبب تغير المناخ، ولن تعود زهور شهر مايو كما كانت أبدًا. ولا يقتصر الأمر على شهر أبريل فحسب؛ يتسبب ارتفاع درجة حرارة الكوكب في اتجاه عالمي على مدار العام نحو هطول أمطار أكثر كثافة ولكن أقل تكرارًا، وهي ديناميكية ستؤثر بشكل متزايد على النباتات في جميع أنحاء العالم، وفقًا لدراسة أجرتها جامعة ميريلاند ونشرت في مجلة Nature Review Earth & Environment .

وفي معظم المناطق بالفعل، يحدث أكثر من نصف إجمالي هطول الأمطار السنوي في الأيام الـ 12 الأكثر رطوبة في العام – وهو عدد من المرجح أن يتقلص مع زيادة تركيز هطول الأمطار في أيام أقل.

تميل فترات الجفاف الأطول التي تتخللها أمطار غزيرة أقوى إلى إفادة النباتات في الأماكن الجافة، في حين أن النباتات في المواقع الأكثر رطوبة مثقلة بهذه التغييرات، وفقًا لمراجعة أجراها الباحث في مركز علوم نظام الأرض متعدد التخصصات أندرو فيلدمان وزملاؤه الذين حللوا نطاقًا واسعًا من الدراسات السابقة باستخدام التجارب الميدانية وبيانات الأقمار الصناعية ونماذج المحاكاة.

كيفية استجابة النباتات المختلفة للمياه

وقال الباحثون إن هذه الاستجابات المتناقضة يمكن أن تعزى إلى كيفية استجابة النباتات المختلفة للمياه. تعتبر نباتات النظام البيئي الجاف أكثر حساسية لهطول الأمطار الغزيرة مقارنة بنباتات النظام البيئي الرطب، وبالتالي تستفيد من الأمطار الغزيرة. ومع ذلك، يمكن أن تختلف النباتات داخل نفس النظام البيئي في كيفية استجابتها لهطول الأمطار، مما يعني أن تغير المناخ لديه القدرة على تغيير التركيبة النباتية للأنظمة البيئية بأكملها.

وقال فيلدمان، المؤلف الأول للدراسة: “عادة، فإن هطول المزيد من الأمطار على مدار عام سيجعل النباتات أكثر سعادة ويمكن للنظام البيئي أن يدعم المزيد من النباتات”، “ومع ذلك، يمكن للنباتات أن تحول عملية التمثيل الضوئي والنمو بنسبة 10% إلى 30% إذا تم تغيير مدخلات هطول الأمطار، على سبيل المثال، من ثلاثة أحداث رذاذ أسبوعيًا إلى عاصفة مطيرة كبيرة واحدة كل أسبوع – حتى مع نفس إجمالي هطول الأمطار على مدار عام”.

تغيرت النباتات في المناطق الرطبة المتوسطة بشكل أكبر بسبب تغير هطول الأمطار، حيث تغيرت وظيفتها بنسبة 25٪ على مدار عام.

كان لعملية التمثيل الضوئي والخضرة والنمو استجابات متباينة على نطاق واسع لتغير أنماط هطول الأمطار من الدراسات التي أجريت في جميع أنحاء العالم.

وفي 42% من الحالات، كان أداء النباتات أسوأ في مواجهة هطول الأمطار الأقل تواتراً والأكثر كثافة، في 35% من الحالات، تحسنت النباتات، بينما في 23% من الحالات، بقيت النباتات على حالها تقريبًا.

وقال فيلدمان إن هذا التغيير في أنماط المطر ليس سوى طبقة واحدة من تغير المناخ . وسوف تتفاعل النباتات أيضًا مع التغيرات المناخية الأخرى طويلة المدى، بما في ذلك زيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وزيادة درجات حرارة الهواء.

النباتات مسؤولة عن أكبر تدفق للكربون على الأرض العالمية

وقال: “النباتات مسؤولة عن أكبر تدفق للكربون على الأرض العالمية”، “ستكون استجابات النباتات لتقلب هطول الأمطار اليومي أمرًا بالغ الأهمية لتحديدها بشكل كلي لأنها تؤثر على غلات المحاصيل وكمية الكربون المنبعثة من الإنسان التي يتم امتصاصها من الغلاف الجوي”

أجرى فيلدمان الدراسة مع زملاء من جامعة مينيسوتا، وجامعة ولاية مونتانا، وجامعة ستانفورد، وجامعة ولاية كولورادو، ووزارة الزراعة الأمريكية، ومركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا.

بعد ذلك، يعمل الفريق على تحليل عالمي لكيفية استجابة النباتات للتغيرات في هطول الأمطار الأكثر كثافة والأقل تواترا باستخدام قياسات الأقمار الصناعية المختلفة، ويخططون أيضًا لمعرفة ما إذا كانت النباتات لديها معدل هطول الأمطار الأمثل الذي يمكنها من خلاله زيادة عملية التمثيل الضوئي والنمو.

قال فيلدمان: “إذا أردنا أن يكون لدينا أي أمل في التنبؤ بدقة بآثار هطول الأمطار الغزيرة على النباتات، فنحن بحاجة إلى تكريس المزيد من العمل لفهم التربة الأساسية والعمليات النباتية التي تدفع هذه الاستجابات المختلفة، وخاصة في النطاق الزمني للعواصف الممطرة الفردية والجفاف، “أيام بينهما”.