يعيد تغير المناخ تشكيل الغابات بشكل مختلف في جميع أنحاء الولايات المتحدة، وفقًا لتحليل جديد لبيانات خدمة الغابات الأمريكية.
مع ارتفاع درجات الحرارة، وتصاعد حالات الجفاف، وحرائق الغابات، وتفشي الأمراض التي تؤثر على الأشجار، يحذر الباحثون من أن الغابات في جميع أنحاء الغرب الأمريكي تتحمل العبء الأكبر من العواقب.
نُشرت الدراسة، التي أجراها باحثو علم الأحياء في جامعة فلوريدا، ج. آرون هوجان وجيريمي دبليو ليشستين، في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences .
تكشف الدراسة عن خلل إقليمي واضح في إنتاجية الغابات ، وهو مقياس رئيسي لصحة الغابات يقيس نمو الأشجار وتراكم الكتلة الحيوية.
تباطؤ ملحوظ في الإنتاجية
على مدى العقدين الماضيين، أظهرت الولايات المتحدة الغربية، التي تتصارع مع تأثيرات تغير المناخ الأكثر حدة، تباطؤا ملحوظا في الإنتاجية، في حين شهدت شرق الولايات المتحدة، التي تعاني من تأثيرات مناخية أكثر اعتدالا، نموا متسارعا قليلا.
تلعب الغابات دورًا حاسمًا في تنظيم مناخ الأرض، حيث تعمل كمصارف للكربون تقوم بعزل ما يقرب من 25٪ من انبعاثات الكربون البشرية سنويًا، ومع ذلك، فإن قدرتها على تخزين الكربون تتوقف على التوازن الدقيق بين الآثار الإيجابية والسلبية لتغير المناخ.
تقوم الدراسة، باستخدام بيانات جرد الغابات على المستوى الوطني، بوضع نماذج للاتجاهات من عام 1999 إلى عام 2020، وتحليل 113806 قياسات في الغابات غير المزروعة.
وقال هوجان : “إننا نشهد تغيرات في أداء الغابات حيث تستجيب النظم البيئية للغابات لمحركات التغير العالمي، مثل التسميد بثاني أكسيد الكربون وتغير المناخ”، “إن التوازن المستقبلي لهذه العوامل هو الذي سيحدد أداء الغابات في السنوات أو العقود القادمة.”
وتخلف بعض العوامل الدافعة، مثل الجفاف ومسببات أمراض الغابات، تأثيرات سلبية على الإنتاجية، ولكن من المتوقع أن تخلف عوامل محركة أخرى، مثل التسميد بثاني أكسيد الكربون، تأثيرات إيجابية، تشير هذه الظاهرة إلى أن زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون تعزز نمو النبات عن طريق زيادة عملية التمثيل الضوئي، مما ألهم الباحثين لإلقاء نظرة أعمق على تأثيرها.
وقال ليشتستين: “إن خدمة الغابات الأمريكية تراقب نمو وبقاء أكثر من مليون شجرة في جميع أنحاء الولايات المتحدة لعدة عقود”، “كنا مهتمين بمعرفة ما إذا كانت بياناتهم تقدم دليلاً على زيادة معدلات نمو الأشجار، كما تنبأت فرضية التخصيب بثاني أكسيد الكربون.”
وفي حين يتماشى نمو الأشجار في شرق الولايات المتحدة مع التوقعات، تظهر المنطقة الغربية تأثيرات مناخية شديدة تطغى على أي اتجاهات نمو إيجابية، مما يتحدى الافتراض السائد بأن قدرة الغابات على تخزين الكربون سوف تستمر في الزيادة.
وقال ليخستين : “تشير دراستنا إلى أن التوقعات المستقبلية للمناخ وارتفاع مستوى سطح البحر قد تكون متفائلة للغاية، لأنه في الواقع، من المرجح أن تخزن النظم البيئية كميات أقل من الكربون في المستقبل”، “إن انخفاض تخزين الكربون في النظام البيئي يعني المزيد من الكربون في الغلاف الجوي وبالتالي زيادة الاحترار وتسارع تغير المناخ.”
تغير المناخ ليس قوة موحدة
تسلط النتائج الضوء أيضًا على حقيقة أن تغير المناخ ليس قوة موحدة، بل هو عامل ديناميكي له تأثيرات خاصة بالمنطقة، وتوضح الدراسة كيف يمكن لدرجة تغير المناخ أن تدفع الغابات إلى ما بعد نقطة التحول، تقترب بعض الغابات بالفعل من العتبات المناخية أو تتجاوزها، مما يحولها لتصبح مصادر للكربون، بدلاً من كونها بالوعات تزيل الكربون من الغلاف الجوي.
وقال ليشتستين: “إن احتجاز الكربون في النظام البيئي ليس مضمونًا أن يكون دائمًا، ويمكن عكسه عن طريق تغير المناخ”، “هذا الانعكاس يحدث بالفعل في غرب الولايات المتحدة، وهناك دلائل على أنه قد يحدث أيضًا في مناطق أخرى متأثرة بالجفاف في العالم، مثل منطقة الأمازون.”
انخفاض معدلات نمو الأشجار
قد يكون من المغري أن نعزو الخسائر إلى الأحداث المتطرفة، ولكن وفقا للباحثين، لا يمكن أن يعزى انخفاض الإنتاجية في غرب الولايات المتحدة إلى زيادة معدلات موت الأشجار.
وقال ليشتستين: “نسمع كثيرًا عن حرائق الغابات في غرب الولايات المتحدة، والتي تقتل الكثير من الأشجار وتطلق الكربون في الغلاف الجوي”، “لكن دراستنا تظهر أن فقدان المزيد من الكربون في النظام البيئي في الغابات الغربية يحدث بسبب انخفاض معدلات نمو الأشجار.”
ومع تباطؤ نمو الأشجار بسبب تأثيرات تغير المناخ الضارة، بما في ذلك انخفاض هطول الأمطار، تشير الدراسة إلى أنه حتى بدون حرائق الغابات المتزايدة، فإن مخزن الكربون في الغابات الغربية سيستمر في الضعف دون اتخاذ إجراءات عاجلة للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة البشرية.
وقال هوجان: “يجب أن تكون لدينا غابات صحية فيما يتعلق بخفض الانبعاثات لاستعادة توازن الكربون العالمي والحد من تغير المناخ”.
تثير التحولات التي لوحظت في غابات الولايات المتحدة مخاوف بشأن قدرتها على الصمود واستدامتها في المستقبل. ويأمل الباحثون أن تسلط النتائج التي توصلوا إليها الضوء على الحاجة الملحة للحكومات والصناعة للعمل معًا لتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة وتحقيق صافي انبعاثات صفرية في أقرب وقت ممكن.
وقال ليشتستين: “تسلط نتائجنا الضوء على الحاجة إلى خفض انبعاثات غازات الدفيئة العالمية”، “بدون تخفيضات الانبعاثات التي ظل العلماء يحثون عليها منذ عقود، فمن المرجح أن تضعف مصارف الكربون في الغابات، الأمر الذي سيؤدي إلى تسريع وتيرة تغير المناخ”.
