تغير المناخ يسبب تزايد عطش النظم البيئية.. يؤثر الحد من المياه على النظم البيئية في أوروبا والأمازون وغرب روسيا

تظهر دراسة جديدة أن عمل النظام الإيكولوجي في المستقبل سيعتمد بشكل متزايد على توافر المياه باستخدام عمليات المحاكاة الحديثة من النماذج المناخية، وجد فريق دولي من العلماء العديد من “مناطق النقاط الساخنة”، حيث يؤثر الحد من المياه بشكل كبير على النظم البيئية، وتشمل هذه أوروبا الوسطى والأمازون وغرب روسيا.

يعد تحديد هذه المناطق أمرًا ضروريًا: تعد النظم البيئية الصحية أمرًا حيويًا للمجتمع، حيث توفر العديد من الخدمات الرئيسية ، مثل الأمن الغذائي والمائي، وامتصاص ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي المنبعث من الأنشطة البشرية، والتبريد بالتبخير.

يؤدي تغير المناخ إلى تغييرات في توافر الطاقة والمياه للنباتات، في حين أن توافر الطاقة يتزايد باستمرار في جميع أنحاء العالم بعد الاحترار العالمي، فإن اتجاهات توافر المياه الإقليمية غير مؤكدة في المستقبل.

في دراسة جديدة نُشرت في Nature Climate Change ، قامت مجموعة من الباحثين من ألمانيا وهولندا وأستراليا، بالتحقيق في كيفية تأثير هذه التغييرات المتزامنة في توافر الطاقة والمياه على عمل الغطاء النباتي في جميع أنحاء العالم.

لهذا الغرض قاموا بتحليل عمليات المحاكاة المناخية المستقبلية من العديد من أحدث نماذج أنظمة الأرض، والتي تغطي السنوات 1980-2100.

وبالتالي، قاموا بحساب التغيرات في محدودية الطاقة والمياه في الغطاء النباتي العالمي، يقول الدكتور جاسبر دينيسن، في معهد ماكس بلانك للكيمياء الحيوية في ألمانيا والمؤلف الأول للدراسة: “لقد وجدنا أن النظم البيئية العالمية تصبح أكثر عطشًا من خلال زيادة شح المياه”.

تحتاج النباتات الصحية إلى طاقة كافية من الإشعاع الشمسي والمياه من التربة. وهذا يسمح للنباتات بالقيام بعملية التمثيل الضوئي، والنمو، وبالتالي توفير التبريد التبخيري، يحدث هذا أثناء عملية التمثيل الضوئي، حيث تنفتح فتحات صغيرة على سطح الورقة ، تسمى الثغور ، لسحب ثاني أكسيد الكربون (CO₂) من الغلاف الجوي.

في الوقت نفسه، يتبخر الماء من داخل الأوراق من خلال الثغور إلى الغلاف الجوي، مما يوفر تأثيرًا تبريدًا . هذا التبريد مهم خاصة أثناء موجات الحرارة . يمكن أن يساعد في تخفيف درجات الحرارة القصوى القصوى وما يرتبط بها من إجهاد حراري ، مما قد يقلل الوفيات المرتبطة بالحرارة.

من المتوقع أن يحدث الاعتماد المتزايد على المياه بطرق مختلفة، لا يزداد الاعتماد على المياه فقط في النظم البيئية المحدودة بالفعل، ولكن العديد من المناطق التي كانت فيها النظم البيئية محدودة الطاقة في السابق تتحول في الواقع إلى الحد من المياه. وفقًا للدراسة ، ستصبح مساحة 6 ملايين كيلومتر مربع إضافية من سطح أرضنا محدودة المياه في عام 2100 مقارنة بعام 1980.

وهذا التأثير لا يحدث فقط في الفضاء، بل يحدث أيضًا في الوقت المناسب. ستزيد مدة الحد من استخدام المياه بما يصل إلى شهرين في السنة في نصف منطقة الدراسة تقريبًا.

يقول الدكتور رينيه أورث، مؤلف رئيسي آخر للدراسة: “هذه التحولات في محدودية المياه للنباتات في المكان والزمان تترك الغطاء النباتي شغوفًا بالمياه عبر مناطق أكبر وخلال فترات متتالية أطول”، يمكن أن يؤثر ذلك على عمل الغطاء النباتي، وبالتالي على جودة وكمية خدماتهم المقدمة إلى المجتمع، وهذا يسلط الضوء على الحاجة إلى فهم استجابة النظم الإيكولوجية لتغير المناخ من أجل توفير المعلومات لعمليات التكيف المحتملة في الزراعة أو ممارسات إدارة الغابات للحفاظ على أداء النظام الإيكولوجي وخدماته.