هل خسرت الأشجار المعركة ضد تغير المناخ؟ الأشجار لا تستقر في أماكن أكثر برودة ورطوبة

كانت الغابات قادرة منذ زمن طويل على التكيف مع تغير المناخ على مر القرون. ومع ذلك، فإن وتيرة تغير المناخ الحديث تشكل تحديًا غير مسبوق، فالأشجار التي ازدهرت في مناطق معينة لأجيال تواجه الآن ارتفاع درجات الحرارة، والجفاف لفترات طويلة، والاضطرابات المتزايدة الناجمة عن حرائق الغابات والآفات.

كان العلماء يتوقعون أن تهاجر أنواع الأشجار بشكل طبيعي، وتنتقل إلى مناطق أكثر برودة ورطوبة من أجل البقاء، ومع ذلك، تكشف دراسة حديثة من جامعة ولاية كولورادو عن حقيقة مختلفة – حيث تتقلص أعداد الأشجار في المناطق الداخلية لكنها لا تتوسع إلى مناطق جديدة أكثر ملاءمة.

تغير المناخ يقتل الأشجار

قامت الدراسة بفحص البيانات من أكثر من 25 ألف قطعة غابات في جميع أنحاء المناطق الداخلية الغربية للولايات المتحدة.

ووجد الباحثون أن الأشجار تكافح من أجل التجدد في أكثر المناطق حرارة في مناطقها، وهو ما يتماشى مع التوقعات، ومع ذلك، فإن الاكتشاف الأكثر إثارة للقلق هو أن الأشجار لا تستقر في أماكن أكثر برودة ورطوبة أيضًا.

وأكدت كاتي نيجرو، المؤلفة الرئيسية للدراسة، على أهمية هذا النمط، مشيرة إلى أن الأشجار تلعب دورًا حاسمًا في توفير المياه النظيفة والهواء النقي والموائل الأساسية للحياة البرية، وأشارت إلى أنه بدون تدخل، قد تكافح بعض الأنواع للحفاظ على وجودها في المناظر الطبيعية.

وقال نيجرو: “إذا كان مديرو الغابات يريدون الاحتفاظ بأشجار معينة في المناظر الطبيعية، فإن دراستنا تظهر أين يمكن أن تظل موجودة أو حيث قد تحتاج إلى المساعدة”.

تغير المناخ يتفوق على تكيف الأشجار

على مدى عقود من الزمن، افترض علماء البيئة أن ارتفاع درجات الحرارة يدفع الأشجار إلى الخروج من مناطق معينة، وبالتالي فإنها سوف تتوسع تدريجيا إلى مواطن أكثر ملاءمة، ومع ذلك، تتحدى الدراسة هذا الافتراض من خلال إثبات أن معظم الأنواع لا تتغير كما هو متوقع.

وقد لوحظ انكماش في نطاقات الأشجار في كل من الغابات غير المضطربة والغابات المتأثرة بحرائق الغابات وتفشي الحشرات والأمراض. وقد اختبر الباحثون ما إذا كانت الاضطرابات مثل حرائق الغابات قادرة على إفساح الطريق للأشجار لترسيخ وجودها في المناطق الأكثر برودة من خلال إزالة المنافسة.

وكان التوقع هو أنه مع انخفاض عدد الأشجار البالغة التي تحجب ضوء الشمس وتستنزف الموارد، فإن الشتلات الجديدة قد تتجذر في مناخات محلية أكثر ملاءمة، لكن الدراسة لم تجد أدلة تذكر على حدوث مثل هذه التحولات.

كما أوضح نيجرو، “كما هو الحال بالنسبة لنا وجميع الأنواع، لا تستطيع الأشجار أن تعمل إلا ضمن نطاق معين من التحمل المناخي، وتختلف أنواع الأشجار المختلفة في تحملها للمناخ”، “لقد اعتقدت أننا سنجد المزيد من التحولات إلى المناطق الأكثر برودة، وخاصة في المناطق المحروقة”.

الغابات تتقلص بشكل أسرع من المتوقع

تقدم الدراسة، التي نُشرت في مجلة Nature Climate Change ، تحليلاً واسع النطاق لكيفية استجابة الأشجار للظروف المتغيرة، وتسلط النتائج الضوء على نمط شامل – حيث تختفي الأشجار من الأجزاء الأكثر حرارة وجفافًا في نطاقها، ولكنها تفشل في اكتساب الأرض على طول الهوامش الأكثر برودة ورطوبة.

وأشار نيجرو إلى أن بعض أنواع الأشجار، وخاصة الأنواع الفرعية الألبية البطيئة النمو، قد تحتاج إلى مزيد من الوقت لتستقر في مناطق جديدة.

ولكنها حذرت أيضا من أن الوتيرة السريعة لتغير المناخ ربما تتجاوز قدرة الأشجار على التكيف بشكل طبيعي. وسوف تكون هناك حاجة إلى المزيد من الدراسات المحلية لتحديد الأنواع التي يمكنها البقاء على قيد الحياة في أي مكان وما إذا كانت هناك حاجة إلى تدخلات.

وقال نيجرو: “إن إحدى القضايا المحتملة هي أننا قد نحصل على عدم تطابق أكبر وأكبر بين مكان عيش الأشجار ومناخها المثالي”.

الحواجز المادية تمنع هجرة الأشجار

حتى عندما تحاول الأشجار تغيير نطاقها، فإنها تواجه العديد من العقبات. فتغير المناخ لا يؤدي فقط إلى تغيير درجات الحرارة، بل يؤدي أيضًا إلى زيادة وتيرة حرائق الغابات وشدتها.

يمكن أن تؤدي هذه الاضطرابات إلى منع عملية التجدد من خلال القضاء على مصادر البذور. بالإضافة إلى ذلك، يجب على البذور التي تحاول الانتقال إلى درجات حرارة أكثر برودة أن تتغلب على حواجز مادية كبيرة.

قالت مونيك روكا، الأستاذة في علم النظم الإيكولوجية والاستدامة، والمؤلفة المشاركة في الدراسة: “هناك الكثير من الأشياء التي تمنع البذرة من التحرك صعودًا، بما في ذلك الجاذبية. يجب أن تتوافر الكثير من الظروف حتى تتمكن الشجرة من الانتقال إلى مواقع أكثر برودة ورطوبة”.

تسلط الدراسة الضوء على كيفية بقاء الأشجار محصورة في مواقعها الحالية بسبب القيود البيئية والمادية.

وأشار روكا إلى أن فهم الأماكن التي تنمو فيها الأشجار بشكل طبيعي مقابل الأماكن التي تحتاج إلى تدخل بشري هو أمر أساسي لضمان استدامة الغابات في المستقبل.

وقالت: “تتناول هذه الدراسة بعض التفاصيل المتعلقة بالمكان الذي تظل فيه الأشجار في المناظر الطبيعية بمفردها مقابل المكان الذي قد نحتاج فيه إلى التدخل إذا كان هدفنا هو الحفاظ على المناظر الطبيعية الغربية مغطاة بالأشجار”.

الأشجار القوية تنجو من التغيرات المناخية

في حين أن معظم أنواع الأشجار تكافح من أجل توسيع نطاقها، فقد نجح عدد قليل منها في التجدد بنجاح.

وقد حدد الباحثون أربعة أنواع من النباتات استمرت في التجدد على الرغم من تحديات المناخ وحرائق الغابات وتفشي الأمراض. ومع ذلك، كانت ثلاثة من هذه الأنواع نادرة نسبيًا، مما يجعل من الصعب تقييم قدرتها على التكيف على المدى الطويل.

أثبت نوع واحد من أشجار البلوط، وهو شجر البلوط جامبل، قدرته على الصمود بشكل خاص بسبب قدرته على إعادة النمو حتى بعد الاضطرابات. وعلى عكس الأنواع الأخرى التي تعتمد على انتشار البذور من أجل التجدد، يمكن لشجر البلوط جامبل أن ينمو من جديد من نظامه الجذري، مما يسمح له بالبقاء على قيد الحياة في البيئات القاسية .

دور البيانات في تتبع تغير الغابات

استخدمت الدراسة بيانات طويلة الأجل من برنامج جرد الغابات وتحليلها التابع لخدمة الغابات التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية، والذي يشار إليه غالبًا باسم “تعداد الأشجار الوطني”. يتتبع هذا البرنامج باستمرار نمو الأشجار وخسائرها في جميع أنحاء البلاد، مما يوفر رؤى لا تقدر بثمن حول ديناميكيات الغابات.

وسلطت كريستين بيلز، المؤلفة المشاركة في الدراسة، الضوء على أهمية نتائج الدراسة.

وقال بيلز: “استغل الدكتور نيجرو قوة البيانات التي جمعناها ميدانيًا لإظهار كيفية تغير الغابات في جميع أنحاء الغرب الداخلي – ليس من الناحية النظرية، ولكن اليوم”.

من خلال تحليل الحواف الأمامية والخلفية لمجموعات الأشجار، بدلاً من المتوسط ​​العام فقط، تقدم الدراسة صورة أكثر تفصيلاً عن كيفية تحول أنواع الأشجار.

وتُعد هذه المعلومات مفيدة بشكل خاص لمديري الأراضي الذين يحاولون اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن استراتيجيات الحفاظ على الغابات في المستقبل.

الهجرة المدعومة كحل محتمل

وبما أن الأشجار لا تتوسع إلى بيئات أكثر ملاءمة من تلقاء نفسها، فإن الدراسة تشير إلى أن التدخل البشري قد يكون ضروريا.

تتضمن الهجرة المدعومة مساعدة أنواع الأشجار على الانتقال إلى مناخات أكثر ملاءمة من خلال زراعتها في المناطق التي من المرجح أن تزدهر فيها.

وقال نيجرو: “يمكن أن يساعد هذا البحث مديري الأراضي والغابات في تحديد ما إذا كان ينبغي الاحتفاظ بالأشجار في الأجزاء الأكثر سخونة من نطاقاتها لأطول فترة ممكنة أو الانتقال إلى نظام أكثر تحملاً للحرارة والجفاف”.

وأشارت إلى أنه في بعض الحالات، قد تتضمن الهجرة المدعومة استخدام بذور من نفس النوع ولكن من أنواع سكانية متكيفة بالفعل مع الظروف الأكثر دفئا.

المناظر الطبيعية للغابات المتغيرة

وتواصل نيجرو عملها كباحثة ما بعد الدكتوراه في محطة أبحاث جبال روكي، حيث تدرس البذور من نوع واحد التي تتمتع بأعلى إمكانات البقاء في المناخات القاسية.

وفي الوقت نفسه، تجري مستشارتها في رسالة الدكتوراه، والمؤلفة المشاركة ميراندا ريدموند، أبحاثًا ذات صلة في جامعة كاليفورنيا في بيركلي، مع التركيز على كيفية تكيف أنواع الأشجار مع تغير المناخ.

وقال ريدموند : “أصبحت هذه الجهود بالغة الأهمية بسبب الوتيرة السريعة وحجم موت الأشجار الناجم عن حرائق الغابات والجفاف وغير ذلك من الاضطرابات الناجمة عن المناخ، إلى جانب فشل تجديد الأشجار في العديد من المناطق”.

مع تغير المناخ وإعادة تشكيل العالم الطبيعي، قد تبدو غابات المستقبل مختلفة تمامًا عن غابات اليوم، قد تختفي بعض أنواع الأشجار من بعض المناظر الطبيعية، في حين قد تحتاج أنواع أخرى إلى تدخل بشري للاستمرار.

“من المرجح أن تكون هناك حاجة إلى زراعة الأشجار للحفاظ على المناظر الطبيعية، حيث تحظى بأكبر قدر من القيمة، وقد نحتاج إلى قبول أنظمة بيئية جديدة في مناطق من المتوقع أن تتغير حتمًا، قد تبدو غاباتنا المستقبلية مختلفة وتحتوي على أشجار مختلفة عما تحتويه اليوم”، كما يقول نيجرو.

وتؤكد الدراسة أن الأشجار وحدها قد لا تكون قادرة على مواكبة التغيرات السريعة في المناخ، وبدون التدخل، قد تختفي بعض الأنواع، مما يؤدي إلى تغيير النظم البيئية للغابات بطرق قد تخلف آثارًا دائمة على الحياة البرية وموارد المياه وجودة الهواء.

إن التحدي الآن يتمثل في تحديد أفضل الاستراتيجيات لضمان بقاء الغابات جزءاً حيوياً من المشهد الغربي للأجيال القادمة.