تغيير حدود الغابات والتنوع البيولوجي في الرد المناخ الشوائب

مقدمة: العصر الديناميكي للغابات في عالم يهتز

فالغابات ليست مشهدا ثابتا؛ وقد تحولت حدودها دائما استجابة للدورات المناخية الطويلة الأجل، غير أن المعدل الحالي لتغير المناخ البشري غير مسبوق، مما يؤدي إلى حدوث تغيرات سريعة في توزيع النظم الإيكولوجية الحرجية في جميع أنحاء العالم، وهذه الحدود تتحول إلى توندرا، وتتراجع عن تجفيف السافانا، أو الهجرة التصاعدية إلى الجبال - وهي عوامل لا تؤدي إلى نتائج عميقة بالنسبة للتنوع البيولوجي الذي تأوى به الغابات.

إن هذه الظاهرة معقدة وتتفاوت حسب المنطقة، وفي بعض المناطق، تتجه الغابات إلى مناطق كانت لا تحصى من الأشجار، مثل الغابات المزروعة باتجاه الشمال إلى توندرا القطبية الشمالية، وفي مناطق أخرى، لا سيما في المناطق الجافة من الغابات المدارية والمعتدلة، تسبب الاحترار والجفاف التعافي والانكماش، وتعيد هذه الديناميات تشكيل الظواهر الأحيائية للكوكب، وتخلق نُهجاً إيكولوجية جديدة، وتخفف من آثار الحفظ التقليدية.

سائقو الدروع الخشبية الحرجية

ويتصرف تغير المناخ بوصفه المحرك الرئيسي، ولكن آثاره توسطت من خلال مجموعة من العوامل المتفاعلة، بما في ذلك درجة الحرارة، والتهطال، وتركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، ونظم الاضطرابات، واستخدام الأراضي البشرية، وفهم هذه العوامل المحركة أمر أساسي للتنبؤ بتوزيع الغابات في المستقبل.

التغيرات في درجة الحرارة والتوقعات

إن ارتفاع درجات الحرارة العالمية يؤثر مباشرة على العتبات الفيزيولوجية لأنواع الأشجار، وفي ارتفاعات عالية، تمتد درجات الحرارة الأكثر دفئاً موسم النمو، مما يسمح بإنشاء الأشجار في مناطق كانت سابقاً شديدة البرودة للنمو الحرجي، وعلى سبيل المثال، في شمالي ألاسكا وسيبيريا، تتقدم خطوط شجير وشجر الأشجار إلى نظم إيكولوجية تنموية.

كما أن التغيرات في أنماط التهطال هي ذات أهمية بالغة، فبعض الغابات الاستوائية، مثل الغابات في جنوب شرق آسيا، حساسة إزاء التحولات في كثافة الريح، وفي المناطق المعتدلة، يؤثر تغير توقيت قشرة الثلج على توافر الرطوبة من أجل تجديد الأشجار، ويتجلى الأثر المشترك للاحترار والجفاف بشكل خاص في مناطق مثل حوض البحر الأبيض المتوسط وجنوب غرب الولايات المتحدة، حيث شهدت الغابات حالات إجازات غذائية واسعة النطاق في العقود الأخيرة.

ثاني أكسيد الكربون

ويمكن أن يؤدي ارتفاع ثاني أكسيد الكربون الجوي إلى تعزيز التلخيص الضوئي وكفاءة استخدام المياه في بعض النباتات، وهي ظاهرة معروفة باسم تخصيب ثاني أكسيد الكربون، وقد يعوض هذا الأثر بعض الآثار السلبية للجفاف عن طريق السماح للأشجار بصيانة النمو بأقل من الماء، وفي أجزاء من السافانا الأفريقية، يرتبط ارتفاع ثاني أكسيد الكربون بالتجاوزات الحادة في الأشجار والشظايا التي تتوسع في الأراضي الحشبية - حتى في غياب تأثيرات الإجهادية)٢(.

Disturbance Regimes and Feedbacks

ويغير تغير المناخ تواتر وشدة ومدى الاضطرابات الطبيعية مثل الحرائق البرية، وحالات تفشي الحشرات، والعواصف، ويمكن لهذه الاضطرابات أن تعجل التحولات في حدود الغابات عن طريق إزالة الغطاء النباتي الحالي وتهيئة الفرص لأنواع جديدة لتثبت، وعلى سبيل المثال، يسر الاحترار الانتشار الشمالي لـ ] كربون الصنوبر الديكي في أمريكا الشمالية، مما يتسبب في تحولات هائلة.

كما أن الاضطرابات تخلق حلقات مرتدة، حيث أن فقدان الغابات يقلل من التبخر واللبدو، مما يمكن أن يضخم الاحترار المحلي والجفاف، ويزيد من دفع الحدود، وفي الأمازون، تتفاعل إزالة الغابات والنار مع تغير المناخ لخلق سيناريو " نقطة الانطلاق " حيث يمكن للغابات أن تعبر عتبة إلى حالة متدهورة شبيهة بالسافانا على المناطق الكبيرة.

استخدام الأراضي البشرية وتجزئتها

إن التفكيك في الأنشطة البشرية - التشجير والزراعة وتطوير الهياكل الأساسية - المناظر الحرجية - خلق الحواجز والممرات التي تؤثر على كيفية انتقال الأنواع استجابة للتحولات المناخية، مما يقلل من قدرة الحواف الحرجية على الصمود ويمكن أن يزرع الأنواع في موائل غير مواتية، وعلى العكس من ذلك، يمكن للشبكات المحلية المحمية والممرات الإيكولوجية المصممة بربط المناخ أن تيسر الهجرة، وتتوقف فعالية هذه التدابير على سرعة تغير المناخ وعلى النطاق المكاني للحدود.

الاستجابة للتغيرات في الحدود

ومع تحول حدود الغابات، يعاد تنظيم تجمعات الأنواع، وبعض الأنواع المزدهرة، وتتراجع أنواع أخرى، وتظهر مجموعات جديدة تماما من الأنواع، وتؤثر هذه التغيرات على التنوع البيولوجي على مستويات متعددة: الوراثية والأنواع والنظم الإيكولوجية.

Species Migration and Range Shifts

وهناك أنواع كثيرة من أنواع الغابات تتعقب نواقلها المناخية وترتفع في الارتفاع، فعلى سبيل المثال، وثقت الدراسات أن الـ 100 مرة من العمر المتجمد في كل منطقة تفرق بين الزبدة، وبطء معدلات الهجرة في السنة الواحدة، وتقل إلى مستويات أعلى من حيث معدلات حرارة الأنواع التي ترتفع فيها مستويات الحرارة في غرب أمريكا الشمالية، بينما تتكاثر أنواع معينة من الطيور في أوروبا وأمريكا الشمالية في وقت مبكر وتنتقل إلى مستويات أعلى.

في حافة سلسلة الأنواع الدافئه، تتناقص أو تنقرض محلياً، قد يستغرق هذا "الدين المنقطع" عقوداً لتتحقق بالكامل في الجبال الاسبانية، يتراجع البلوط البيرني، ويعاني السكان الأقل ارتفاعاً من الجفاف، وقد لوحظت أنماط مماثلة للأنواع الخبيثة في البحر الأبيض المتوسط وينتشر في جبال الروك.

التغيرات في تكوين المجتمعات المحلية والنظم الإيكولوجية الموفدة

ولا تتحرك الأنواع كطوائف غير سليمة، بل تتحول بمعدلات فردية، مما يؤدي إلى ظهور ظواهر جديدة من نوع الجنس لا توجد فيها أي نكهة تاريخية، وعلى سبيل المثال، فحيثما تدفأ الغابات، فإن الأنواع المعتدلة قد تنتقل إلى مناطق كانت تهيمن عليها الأنواع المزروعة، وتخلق غابات مختلطة، وفي المنطقة المهددة، فإن الأشجار المتردية مثل النسيبة والبيطية تتوسع في غابات المتجانسة، مما يؤدي إلى تغيير قيمة النظم الإيكولوجية.

كما أن النباتات الافتراضية والفطريات والكائنات الحية في التربة تستجيب أيضاً للتحولات الحدودية، التي كثيراً ما تكون في طرق غير مفهومة فهماً جيداً، وقد تعطل شبكات ميريزال، التي لها أهمية حاسمة بالنسبة لصحة الأشجار، مع تغير الأنواع المضيفة، مما قد يخلق آثاراً مسببة للاختلال على إنتاجية الغابات وقدرتها على التكيف.

الآثار على الحياة البرية وأنواع الحجر

فالحيوانات البرية التي تعتمد على أنواع محددة من الغابات أو هياكل النسيج هي عرضة للخطر بوجه خاص، فعلى سبيل المثال، تتدهور الملكية المُحتملة ] في منطقة المحيط الهادئ الشمالية الغربية، وتعتمد على الغابات القديمة النمو؛ وتتأثر هذه الغابات بالجفاف، والنيران، وتفشي الحشرات، وتتراجع أعداد سكان البومة.

إن أنواع الحجر الرئيسية التي تُعد موائل الغابات - مثل القنادس والفيلة وعربات الخشب - يمكن أن تسهل أو تعوق التحولات في الحدود، وفي المنطقة المجاعة، يمكن أن يخلق نشاط القنادس أراضاً رطبة تُعيق الجفاف، بينما في الغابات الاستوائية، تفرق الفيلة بذور الأشجار عبر التدرجات، وتساعد الهجرة، ويكتسي فهم هذه التفاعلات أهمية حاسمة في التنبؤ بالهياكل الحرجية في المستقبل.

دراسات حالة من حول العالم

وتبرز دراسة مناطق محددة مدى تعقيد وتنوع الاستجابات المتعلقة بالحدود الحرجية لتغير المناخ.

الغابات البورية - توندرا إيكوتون في أمريكا الشمالية ويوراسيا

إن منطقة الانتقال الحرجي المزدحمة - البكر هي أحد أبرز الأمثلة على تقدم الغابات، وتظهر السجلات الساتلية أن الغطاء الشجري قد زاد بنسبة عدة في المائة في أجزاء من شمال كندا وسيبيريا على مدى العقود الثلاثة الماضية، غير أن التقدم ليس موحداً؛ وتظهر بعض المناطق " الفرز " بينما تظهر مناطق أخرى " الازدحام " بسبب الحريق، أو التلف الحشري، أو الإشعاع المكتوم.

وقد خلصت دراسة في Northeast Siberian taiga] إلى أن الغابات المزروعة تتوسع إلى توندرا، ولكن معدلات نمو أشجار الكبار تتناقص بسبب زيادة الضغط على الجفاف من صيفات أكثر دفئاً، وهذا يشير إلى أنه في حين تتحرك الحدود، فإن الغابات الداخلية قد تصبح أقل إنتاجية.

الغابات الجافة الاستوائية في أمريكا الوسطى والجنوبية

في مجال الغابات الطبيعية، الغابات الجافة من بين أكثر النظم الإيكولوجية تهديداً، تشير التوقعات المناخية إلى أن العديد من المناطق الحرجية الجافة ستصبح أكثر جفافاً وأكثر موسمية، مما يؤدي إلى التخزين، وفي [FLT:] في البرازيل، وهي حرجية مدارية جافة موسمياً، تسببت حالات الجفاف الشديد في انتشار وفيات الأشجار وتحولت إلى أنواع خشبية أكثر تجزئة من الجفاف.

غابات مونتان من الأنديز الاستوائية

ومن المتوقع أن تتحول غابات مونتان إلى مستوى أعلى من حيث ارتفاع درجات الحرارة، وفي الأنديز، تكون الغابات السحابية ضعيفة بشكل خاص لأنها تعتمد على الضباب والغلاف الغيومي المتكرر للرطوبة، وترتفع مستويات السحاب وتخفض مدخلات الرطوبة وتشدد الأشجار، وقد وجدت دراسة عن المنحدرات الشرقية من أنواع الطيور ترتفع بمعدل متوسط يتراوح بين 2.5 و3.5 متر في السنة، ولكن أسرع

استراتيجيات الحفظ والإدارة التكيفية

ونظرا لاحتمال استمرار التحولات في الحدود، يجب أن ينتقل الحفظ من الحفظ الثابت إلى الإدارة الدينامية والتكيفية، ومن الضروري الجمع بين النهج، من الرصد إلى التدخل النشط.

نظم الرصد والإنذار المبكر

Inciprating inest warning-using platforms such as Landsat and MODIS-enables detection of forest boundary changes at large scales. Indices like NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and tree cover change products can identify areas of dieback or expansion.

Ecological Corridors and assisteded Migration

إن إقامة الموصولية بين الموائل والحفاظ عليها هي استراتيجية رئيسية للتكيف، فالممرات الإيكولوجية التي تتبع التدرجات المناخية (مثلاً، شمال الجنوب في المناطق المعتدلة، وتدرجات الارتفاع في الجبال) يمكن أن تسمح بالهجرة الطبيعية، وفي مبادرة Y2Y (Yellowstone to Yukon) ، وهي مبادرة تسهل الانتقال إلى ممر واسع النطاق.

Protecting Climate Refugia

إن المناخ الذي لا يزال فيه المناخ مستقرا نسبيا، حتى مع تغير البيئة المحيطة، الذي يكتسي أهمية حاسمة في الحفاظ على التنوع البيولوجي، حيث كثيرا ما يشمل الوديان العميقة، والمنحدرات ذات المسافات الشمالية، والسواحل التي تتأثر بتيارات المحيط الهادئ الباردة، والمناطق ذات التضاريس المعقدة، وفي منطقة شمال غرب المحيط الهادئ، حدد الباحثون " ميكروفيجيا " في غابات النضج القديمة التي توفر كميات مبردة من المتحركة من المتجمد.

الإدارة التكييفية وإعادة التأهيل

"الخدمة التصحيحية" "تعني معالجة الحفظ كتجربة "التنفيذ الاستراتيجي، رصد النتائج، التكيف على أساس النتائج، بالنسبة لحدود الغابات، قد يعني هذا إدارة فعالة للحواف لتباطؤ التعافي أو تيسير التوسع، على سبيل المثال، "التحليل المغناطيسي"

] نحن ننتقل من حقبة من الحفظ التي تحاول الحفاظ على الماضي إلى عهد يجب أن يُشكل المستقبل] - على أساس مبادئ المرونة الإيكولوجية.

]

التوقعات المستقبلية وأولويات البحوث

وسيتوقف مسار حدود الغابات على معدل تغير المناخ، وفعالية التخفيف، ونجاح استراتيجيات التكيف، وإذا اقتصر الاحترار العالمي على 1.5 إلى 2 درجة مئوية بموجب اتفاق باريس، يمكن تجنب بعض الانكماش الحرجي، لا سيما في المناطق المدارية والمعتدلة، غير أنه حتى في ظل السيناريوهات المتفائلة، فإن التحولات الكبيرة في الحدود قد أغلقت بالفعل بسبب الانبعاثات السابقة.

وتشمل أولويات البحث الرئيسية تحسين النماذج التي تدمج النباتات الدينامية والاضطرابات والهجرة من الأنواع، وهناك عدم يقين بالغ بشأن قدرة الغابات على عزل الكربون في بيئة تغير فيها التخلف عن التسارع، ويمكن أن تصبح الغابات مصادر كربون صافية، كما أن فهم دور عمليات التربة، ولا سيما في المناطق التي يُستخدم فيها الرماد، أمر أساسي. وبالإضافة إلى ذلك، ] الدراسات الاجتماعية - الإيكولوجية [FLT: adapt1]

وأخيراً، فإن التعاون الدولي وتبادل المعارف أمر حيوي، إذ أن منظمات مثل ]IPCC و]FAO]] تيسر ذلك بالفعل، ولكن التنفيذ على الأرض يتطلب تمويلاً وإرادة سياسية، وستختبر العقود المقبلة قدرتنا على إدارة النظم الإيكولوجية في عالم تتحرّك فيه الحدود باستمرار.