تصميم الغابات يضاعف فوائدها المناخية 11%.. التصميم العشوائي يعزز التحلل العضوي في التربة

إن زراعة الأشجار تبدو فكرة بسيطة، غير أن التفاصيل — بدءًا من اختيار الأنواع المستخدمة وحتى كيفية ترتيبها داخل الغابة — هي التي تحدد الفوائد المناخية التي يمكن جنيها.

تُمكِّن النماذج الحاسوبية المتقدمة العلماء من استكشاف الغابات الافتراضية، حيث يمكنهم اختبار كل تصميم محتمل قبل غرس أي شتلة في الأرض.

وقد استخدمت دراسة جديدة هذه النماذج لإثبات أن تصميم الموقع لا يقل أهمية عن اختيار الأنواع.

قاد البحث ريمي بوجنون من المركز الألماني لأبحاث التنوع البيولوجي المتكامل (iDiv)، ونُشرت نتائجه في دورية Nature Communications.

خلط الأشجار يعزز النمو

يُطلق الباحثون على التوزيع الدقيق للأنواع اسم “التباين المكاني”. وعندما يكون هذا التباين مرتفعًا، تستفيد الأشجار المجاورة من مصادر غذائية مختلفة، وتتشارك الضوء، وتترك مزيجًا غنيًا من الأوراق المتساقطة التي تغذي التربة.

قام فريق بوجنون بمحاكاة ثمانية أنواع شبه استوائية في آلاف التصاميم، من كتل من نفس النوع إلى شبكات مختلطة بالكامل. وتوقعت النماذج أن الخلط العشوائي يُسرّع نقل العناصر الغذائية، ويُعزز النمو وإعادة التدوير.

قال بوجنون: “أظهرت النماذج أن التصميمات العشوائية زادت الكتلة الحيوية بنسبة 11% مقارنة بالتصاميم المجمعة”.

تصميمات الغابات العشوائية تؤتي ثمارها

أظهرت المحاكاة أن خلط الأنواع يزيد الكتلة الحيوية فوق الأرض بنسبة 11%، على الرغم من أن عدد الأشجار في القطع نفسها لم يتغير. ويعود الخشب الإضافي إلى “جيران بالصدفة”، حيث تتشارك الأشجار الطويلة الظليلة مع القصيرة المحبة للشمس في استغلال الموارد بكفاءة.

وقد توصل تحليل عالمي عام 2023 شمل أكثر من 10 آلاف قطعة أرض إلى نتيجة مماثلة، حيث أضاف كل نوع جديد نحو ثلث طن من الخشب لكل فدان من خلال تعقيد الغطاء النباتي.

وعلى الرغم من أن التصميمات العشوائية قد تبدو معقدة لمتطلبات الحصاد الميكانيكي، فإن نتائجها تدفع كثيرين من دعاة إعادة التحريج إلى تفضيل الصفوف المرنة أو الرقع الصغيرة على الزراعة الأحادية.

الأشجار المختلطة تُثري التربة

لا تُعد الأوراق الميتة نفايات، بل تُحفّز دورة العناصر الغذائية، وتُعيد النيتروجين والكربون إلى التربة. أظهرت النماذج أن الأشجار المختلطة تُسقِط أوراقًا أكثر توازنًا، مما يسهم في توزيع المغذيات بانتظام.

ارتفعت خسارة الكربون من القمامة بعد تسعة أشهر من 36.5% في الزراعة الكتلية إلى 47.1% في التصاميم العشوائية — وهي قفزة كبيرة قد تُغير ميزانية الكربون في التربة.

وفي تجارب ميدانية بالصين، أدى مضاعفة تنوع الأشجار إلى تسريع التحلل بنسبة تصل إلى 25% بسبب تنوع أوراقها.

لا يعني التحلل السريع فقدان الكربون، بل تحويله إلى مسارات ميكروبية تُثبّته في العمق.

حل وسط: الزراعة الخطية

اختبر فريق لايبزيج نمط “الزراعة الخطية”، حيث تتناوب صفوف مفردة أو مزدوجة من أنواع مختلفة، مما يُبقي ممرات الآلات خالية مع دمج التفاعل بين النباتات.

أظهرت النماذج أن هذا النمط يؤدي إلى تحلل 40.4% من الكربون خلال تسعة أشهر، وهي نتيجة بين الزراعة الكتلية والعشوائية، لكنه سهل التنفيذ ميدانيًا.

قال نيكو آيزنهاور، أستاذ في جامعة لايبزيج ورئيس مجموعة iDiv: “يمكننا الاستفادة من التنوع إذا رتبناه بالطريقة الصحيحة”.

تنوع الأنواع يعزز الفوائد

التصميم لا يعمل بمفرده؛ فإضافة الأنواع تُضاعف تأثيره. في التصاميم المختلطة، يُحقق كل نوع إضافي تأثيرًا مضاعفًا، بينما يتلاشى هذا الأثر في التصاميم الكتلية.

عندما زُرعت ثمانية أنواع عشوائيًا، زاد معدل التحلل بأكثر من عشر نقاط مئوية مقارنةً بالتصاميم الكتلية. أما الأراضي المزروعة بنوعين فقط، فلم تسجل تغيرًا يُذكر.

في أمريكا، أظهر إحصاء وطني أن الغابات ذات التنوع الأوسع في استراتيجيات دورة الحياة خزنت كربونًا أكبر بمرور الوقت، بغض النظر عن المناخ المحلي.

أهداف المناخ تبدأ من التصميم

يخطط فريق بوجنون لإجراء اختبارات طويلة الأمد لمراقبة تفاعل العوامل البيئية مثل الرياح والآفات مع التصميمات المختلفة.

يمكن لصانعي السياسات إدراج معايير التصميم في حوافز إعادة التحريج، ومكافأة التصاميم التي تخلط الأنواع على مستوى الصفوف، مما يعزز الفوائد المناخية.

ومع تخصيص 470 مليون فدان للترميم عالميًا، فإن زيادة الكتلة الحيوية بنسبة 10% تُعد ربحًا هائلًا.

إن اختيار تصميم الغابة المناسب لا يكلّف شيئًا إضافيًا، لكنه يُحقق عوائد مناخية تمتد لقرون.