أثر المناخ التغير في بيئات السُبل

فهم النظم الإيكولوجية المتدرجة وعلاماتها العالمية

إن بيئات التدرج تمثل واحدة من أكثر البيئات تميزاً وهامة إيكولوجياً، وتتميز هذه الأراضي الإيكولوجية بسهول أرضية دون غابات مغلقة، إلا بالقرب من الأنهار والبحيرات، مما يخلق مشهداً مفتوحاً واسعاً تمتد عبر القارات المتعددة، وتغطي المراعي حوالي 40 في المائة من مساحة الأرض وتوفر خدمات النظم الإيكولوجية الأساسية، مثل عزل الكربون ودعم التنوع البيولوجي.

وتتميز الخطوات بمناخ شبه قاري أو قاري، يبلغ متوسطه 250 إلى 500 ملم (10 إلى 20 في) من التهطال السنوي، ويُقيم صيف حار وشتاء بارد عند وجوده في خطوط العرض المتوسطة، ويمكن تسجيل متطرفات الحرارة في صيف يصل إلى 45 درجة مئوية (115 درجة مئوية) وفي الشتاء الفريد إلى 55 درجة مئوية (65 درجة مئوية)().

مناطق العالم الرئيسية تشمل خطاً واسعاً من أوروبا الشرقية عبر آسيا الوسطى، وبلاين أمريكا الشمالية الكبرى، وبرايير، وخط باتاغونيان في أمريكا الجنوبية، وأجزاء من أستراليا وأفريقيا، وكل من هذه المناطق يقوم بدور حاسم في التنوع البيولوجي العالمي، ودور الكربون، وسبل كسب الرزق البشرية من خلال الزراعة والراعي.

غير أن هذه النظم الإيكولوجية الهشة تتعرض بشكل متزايد للتهديد من جراء الضغوط المزدوجة لتغير المناخ والأنشطة البشرية، ففهم كيف يؤثر تغير المناخ على بيئات الخطوة أمر أساسي لوضع استراتيجيات فعالة للحفظ وضمان استمرار توفير خدمات النظم الإيكولوجية الحيوية.

The Accelerating Impact of Climate Change on Steppe Regions

إن تغير المناخ يغيّر بصورة أساسية النظم الإيكولوجية المتدرجة في جميع أنحاء العالم من خلال آليات متعددة مترابطة، وقد أدى تغير المناخ العالمي والأنشطة البشرية إلى تغيير كبير في ديناميات الأراضي الرعوية، مما يتجلى في اتجاهات " الفرز " و " الازدحام " في مناطق مختلفة، وتعكس هذه التغيرات تفاعلات معقدة بين ارتفاع درجات الحرارة، وتحول أنماط التهطال، والحساسية المتأصلة في تسارع النبات إلى تقلب المناخ.

وقد كشفت البحوث التي أجريت مؤخرا عن أن درجة الحرارة قد حددت كعامل مناخي رئيسي يؤدي إلى خضراء كبيرة وإلى بنية الأراضي العشبية على الصعيد العالمي، وهذا الاستنتاج يؤكد الدور المركزي الذي يؤديه الاحترار في إعادة تشكيل النظم الإيكولوجية للخطوبة، على الرغم من أن النتائج المحددة تختلف اختلافا كبيرا حسب الظروف المحلية، ولا سيما توافر المياه.

ويظهر تغير المناخ آثارا مزدوجة على الأراضي الجبلية: فمع أن الاحترار والتهطال المتغيرين يهددان مناطق كثيرة من خلال زيادة الضغط على الجفاف، وظهور القشرة، والظواهر الجوية الشديدة، فإن بعض المناطق قد تشهد زيادات مؤقتة في الإنتاجية في ظل ظروف معينة، وهذا التعقيد يجعل التنبؤ بظروف التدرج في المستقبل أمرا صعبا ويبرز الحاجة إلى تقييمات خاصة بكل منطقة.

درجات الحرارة والإجلاء الديناميكية

وتؤثر درجات الحرارة العالمية المتزايدة تأثيراً عميقاً على بيئات خطى، وذلك أساساً من خلال تأثيرها على توازن المياه، ويؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى ارتفاع معدلات التهرب من التربة، مما يقلل من توافر رطوبة التربة حتى عندما تظل مستويات التهطال ثابتة، مما يؤدي إلى عجز في الرطوبة يُشدد على النبات ويُغيِّر أداء النظام الإيكولوجي.

وفي المناطق التي تشكل فيها المياه بالفعل عاملاً محدوداً، يمكن أن يكون للزيادات في درجات الحرارة المتواضعة آثار غير متناسبة، فزيادة القوى المشابهة للطلب تؤدي إلى إغلاقها بصورة غير طبيعية وتخفض من استيعاب الكربون، وفي مناخ مدفئ، قد تنخفض إنتاجية النباتات إذا تجاوز ضغط الرطوبة الحد الأدنى من التسامح الفيزيائي، وهذا يفسر سبب تعرض العديد من مناطق خط الاستيعاب لارتفاع في الإنتاجية على الرغم من زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، وهو ما قد يؤدي إلى ذلك.

وقد أظهرت البحوث التي أجريت من منغوليا الداخلية أن انخفاضاً كبيراً في محتوى المواد العضوية في التربة ناجم عن 5 سنوات فقط من الاحترار المعتدل بالمناخ يبلغ 1.1 درجة مئوية، مما يدل على مدى سرعة الاحترار في تغيير خصائص التربة الأساسية في النظم الإيكولوجية المتدرجة، وهذه الخسارة في المادة العضوية في التربة لها آثار مسببة للاختلال على التدوير المغذي، والقدرة على الاحتفاظ بالمياه، والقدرة الشاملة على التكيف مع النظم الإيكولوجية.

أنماط التهطال المطفولة وتكثيف الجفاف

وتمثل التغيرات في أنماط التهطال بعداً حاسماً آخر من أبعاد تغير المناخ على مراحل، حيث أصبحت أنماط التهطال العالمية أكثر انتظاماً، حيث زادت حالات الجفاف وحوادث سقوط الأمطار الغزيرة من تفاقم تآكل التربة وتدهور الغطاء النباتي، مما يشكل تحديات كبيرة أمام النظم الإيكولوجية المتدرجة، التي تطورت في إطار دورات تهطالية موسمية يمكن التنبؤ بها نسبياً.

وكانت الحساسيات من التحولات في التهطال مرتبطة بتوافر المياه الخلفية المحلية، مثل التهطال والقاحلة السنويين، وكانت الكتلة الأحيائية وحساسيات الإنتاجية أكبر في الموائل الجافة منها في الموائل غير المحدودة بالمياه، مما يعني أن المناطق المتدرجة القاحلة هي في كثير من الأحيان أكثر المناطق عرضة للتغييرات في التهطال، التي تواجه أكبر خطر من التدهور أو التحول.

وفي بيئات خطى الصحراء، التي تمثل نهاية طيف الخطى القاتمة، برزت الأمطار كعامل سيطرة مهيمن، حيث يُفسر التقلب نحو 83 في المائة من تقلبات الإنتاجية، وهذا الاعتماد المفرط على التهطال يجعل هذه النظم الإيكولوجية عرضة بشكل خاص للتغييرات التي تنجم عن المناخ في أنماط هطول الأمطار.

وقد أصبحت أحداث الجفاف أكثر تواتراً وشدة في العديد من المناطق المتدرجة، وقد قلل من تقدير آثار الجفاف الشديد في الأراضي العشبية والأراضي الرطبة على الصعيد العالمي، مما يشير إلى أن التقييمات الحالية قد لا تستوعب تماماً ضعف هذه النظم الإيكولوجية في مواجهة الإجهاد المائي، وقد تؤدي حالات الجفاف الطويلة إلى حدوث مخلفات غذائية، وتدهور التربة، وتتحول إلى مجتمعات محلية أكثر اتساماً بالجفاف ولكنها في كثير من الأحيان أقل إنتاجية.

التحولات في تكوين المجتمعات المحلية النباتية وهيكلها

ويقود تغير المناخ تغييرات سريعة وكبيرة في تكوين وهيكل مجتمعات نباتات النزوح، وهذه التحولات لها آثار بعيدة المدى على أداء النظام الإيكولوجي والتنوع البيولوجي والخدمات التي تقدمها المجتمعات البشرية.

Rapid Community Shifts Toward Warmer, Drier Species

ومن أبرز النتائج التي توصلت إليها البحوث التي أجريت مؤخراً سرعة استجابة المجتمعات المحلية للأراضي العشبية لتغير المناخ، وشهدت المجتمعات المحلية تحولات كبيرة نحو الأنواع المرتبطة بمواقع أكثر دفئاً وجفافاً بمعدلات 0.0216 ٠,٠٥٩٢ °س يرن - ١ و٣,٤٠ ٠,٧٤٢ ملم يرن - ١، وحدثت هذه التغيرات بوتيرة مماثلة لمعدل تغير المناخ نفسه.

وعلى عكس النظم الإيكولوجية الحرجية، التي كثيرا ما تظهر ردودا متخلفة عن الركب على تغير المناخ، قد تستجيب المجتمعات المحلية في المراعي بسرعة أكبر للمناخات الجديدة، حيث أنها تتألف في معظمها من أنواع قصيرة العمر، معرضة مباشرة لتغيرات كلية، وهذه القدرة على الاستجابة السريعة تعني أن النظم الإيكولوجية المتدرجة يمكن أن تحدث تغيرات كبيرة في التكوين خلال بضع سنوات أو عقود، بدلا من القرون التي كثيرا ما تتطلبها عمليات الانتقال من الغابات.

ولا تقتصر التحولات السريعة في المجتمعات المحلية في الأراضي العشبية على كسب بعض الأنواع الأكثر إثارة والجافة فحسب، بل تشمل أيضا فقدان بعض الأنواع المبردة والمتبللة، ويمكن أن يؤدي هذا التغير الثنائي الاتجاه إلى تغيير هيكل النظام الإيكولوجي ووظائفه، مما يؤدي إلى الحد من التنوع البيولوجي وخدمات النظم الإيكولوجية المتغيرة.

التغيرات في توزيعات ج 3 و ج 4

ومن الجوانب الهامة بوجه خاص لتغير النباتات المسببة للمناخ في الأزرار حدوث تحولات في الوفرة النسبية للعشب من نوع C3 و C4، وتستجيب هاتان المسارتان الاصطناعية للصور بشكل مختلف لظروف الحرارة والرطوبة، مما يجعل أنماط توزيعهما مؤشراً حساساً لتغير المناخ.

إن الكفاءة الاصطناعية للدببة من نوع C4 تحت درجات حرارة عالية أكبر من كفاءة الحشائش من نوع C3، ولذلك فإن الأعشاب من نوع C4 العالمية هي الأكثر بروزا في المناطق المدارية والمناطق دون المدارية من الأراضي العشبية، وكذلك في أدفأ أجزاء الأراضي العشبية المعتدلة، فمع ارتفاع درجات الحرارة، تكتسب العشب من الدرجة الثانية ميزة تنافسية في العديد من مناطق الأزق.

وتشير البحوث التي تُبحث آثار تغير المناخ على الأنواع الوظيفية من C3 وC4 إلى أن ارتفاع درجات الحرارة ونظم التهطال المتغيرة من المرجح أن يزيد من قابلية الأنواع من النوع جيم-4 للتأثر بالمناخ، مع تناقص ملاءمة الأنواع من الفئة جيم-3، وقد يكون لهذا التحول آثار مسببة للاختباء في جميع أنحاء النظام الإيكولوجي، حيث أن مختلف الأعشاب والكائنات الأخرى لها أفضليات متباينة بالنسبة لثاني أكسيد الكربون مقابل ثاني أكسيد الكربون.

وقد أكدت الدراسات التجريبية هذه التنبؤات، إذ أدى الاحترار الطويل الأجل وزيادة التهطال إلى تحسين الغطاء والارتفاع في النباتات من طراز C4 في مجتمع النباتات، مع خفض الغطاء والكثافة في محطات C3، ولا تغير هذه التغييرات فقط المظهر البصري لمناظر الأزرق، بل أيضاً عمليات النظم الإيكولوجية الأساسية، بما في ذلك تدوير الكربون، وكفاءة استخدام المياه، ونوعية الرعي بالنسبة للحيوانات الرعيّبة.

الاستجابة للأثر والتنوع

إن آثار تغير المناخ على تنوع الأنواع في الأزرار معقدة وغالبا ما تكون معتمدة على السياق، وقد كشفت عمليات التلاعب التجريبية عن أن زيادة ثراء الأنواع المهطلة في الوقت الذي تتناقص فيه درجة الحرارة بشكل كبير ثراء الأنواع، وأن آثارها كانت إضافة وليس تفاعلية، مما يدل على أن الأثر الصافي على التنوع يعتمد على التوازن بين التغيرات في الاحترار والتهطال في أي منطقة بعينها.

وفي بعض نظم التدرج، تبين أن الاحترار يقلل من التنوع من خلال خدمة أنواع معينة مهيمنة على حساب أنواع أخرى، وقد أدى الاحترار إلى خفض استقرار المجتمعات المحلية النباتية، مما قد يجعل النظم الإيكولوجية أكثر عرضة لاضطرابات أخرى وأقل قدرة على مواجهة التقلبات البيئية.

إن فقدان تنوع الأنواع في الأزرار له آثار تتجاوز شواغل الحفظ، فطوائف النباتات العكسية تميل إلى أن تكون أكثر إنتاجية واستقراراً بمرور الوقت، وأكثر قدرة على مواجهة الاضطرابات، وبالتالي فإن الحد من التنوع يمكن أن يضعف قدرة النظم الإيكولوجية المتدرجة على مواصلة تقديم خدمات النظم الإيكولوجية في ظل الظروف المتغيرة.

آثار على حيوانات ستريب وشبكة الأغذية

ولا بد أن تؤثر التغيرات التي تُحدث في النباتات المتوطنة على المجتمعات المحلية الحيوانية التي تعتمد على هذه الأراضي العشبية، ومن الأعشاب الكبيرة إلى المنحرفات الصغيرة، تواجه حيوانات النباتات المتوطنة تحديات متعددة مع تحول موائلها في ظل تغير المناخ.

Herbivore Populations and Dietary Shifts

وقد شكلت الأعشاب الكبيرة مثل الخيول والماشية والخراف والناجم البرية نظما إيكولوجية للخطوة من خلال أنشطتها الرعيية، وتعتمد هذه الحيوانات على أنواع نباتية محددة وهياكل نباتية للتغذية والموائل، وبما أن تغير المناخ يغير تكوين المجتمعات المحلية للمصانع، يجب أن تكيف الأعشاب حميتها، أو أن تتحول نطاقاتها، أو تواجه تدهورا في السكان.

ويكتسي التحول من الأعشاب من الفئة " جيم-3 " إلى الفئة " جيم-4 " أهمية خاصة بالنسبة للأعشاب، حيث تختلف هذه الأنواع العشبية في نوعية التغذية، وقابلية الهضم، وأنماط النمو الموسمي، وقد تجد الحيوانات المتخصصة في أنواع معينة من النباتات أن النسيج المفضل لها يتناقص أو يختفي، مما يرغم على إحداث تحولات غذائية قد لا توفر تغذية مماثلة.

فالتغيرات في علم النبات - توقيت نمو النباتات والاستنساخ - يمكن أن تخلق أخطاء بين احتياجات الأعشاب وتوافر الأغذية، وإذا كانت النباتات تخضر في وقت مبكر من الربيع بسبب الاحترار، ولكن الأعشاب تحافظ على الهجرة التقليدية أو جداول التوالد، فإن الحيوانات الشابة قد تفوت فترة الذروة من النمو الجديد المغذي.

العلاقات بين المفترس والبري والسلاسل التكتيكية

وتزداد التغيرات في أعداد الحيوانات المنبعثة من الأعشاب وتوزيعها من خلال شبكات الأغذية لتؤثر على المفترسين، وتتوقف المفترسات المتسرعة مثل الذئاب، والفوكس، والمغتصبين، ومختلف الثدييات المتناقلة على وجود مجموعات سكانية فريسة مستقرة، ويمكن أن تؤدي التحولات التي تحركها المناخ في وفرة الأعشاب أو السلوك إلى زعزعة استقرار هذه العلاقات بين المفترسين والقائمين.

كما تواجه الحيوانات الأصغر حجماً، بما في ذلك القوارض، والطيور التي تُعاني من الإحباط، واللافقاريات، تحديات تتعلق بالمناخ، وكثيراً ما تكون هذه الأنواع ذات متطلبات ضيقة من الموئل وقدرات محدودة على التفرق، مما يجعلها عرضة بشكل خاص للتغيرات البيئية السريعة، ويمكن أن تؤثر في المفترسات التي تتخصص فيها وتعطل عمليات النظم الإيكولوجية مثل تفرق البذور وتقلب التربة.

وقد يؤدي فقدان التنوع الحيواني إلى حدوث سلاسل تعاقبية - ردود فعل على سلسلة من خلال شبكات غذائية تضاعف الأثر الأولي، مثلاً، إذا أدى تغير المناخ إلى الحد من عدد السكان من الثدييات الصغيرة التي تفترس الحشرات، فإن السكان الحشرية قد ينفجرون ويتسببون في زيادة العشب على النباتات، مع التأكيد كذلك على أن النباتات التي تُصمم في إطار المناخ.

تجزؤ الموئل ومفاوضات الهجرة

وقد استجاب العديد من الحيوانات المتدرجة تاريخياً للتقلبات البيئية من خلال الهجرة، متجهة إلى تتبع الظروف المواتية عبر مساحات واسعة من الأراضي العشبية، غير أن تجزؤ المشهد الحديث من جانب الزراعة والطرق والمستوطنات البشرية يخلق حواجز أمام أنماط الحركة التقليدية هذه.

ومع أن تغير المناخ يجعل بعض المناطق المتدرجة أقل ملاءمة، يتعين على الحيوانات أن تنقل نطاقاتها إلى مسار الظروف الملائمة، وتمنع المناظر الطبيعية المجزأة هذه التحولات في النطاقات، ويحتمل أن تحاصر السكان في الموائل المتدهورة، وهذا التفاعل بين تغير المناخ وتشتت الموئل يمثل تهديدا خطيرا للغاية لتكثيف التنوع البيولوجي.

تدهور التربة وتكثيفها

وتمثل التربة المتدرجة خزانات كبيرة من الكربون العضوي والمغذيات، متراكمة على مدى آلاف السنين، ويهدد تغير المناخ موارد التربة هذه من خلال آليات متعددة، مع ما قد يترتب على ذلك من عواقب وخيمة على أداء النظام الإيكولوجي ودورات الكربون العالمية.

Accelerated Soil Organic Matter Loss

وتعجل درجات الحرارة المشتعلة بتحلل المواد العضوية في التربة في مجاري البحر، وتطلق الكربون المخزن إلى الغلاف الجوي، وتشعل ازدهار حجم سكان الميكروبيات، وتحفز التنوع والتعقيد في المجتمعات المحلية، مما يؤدي إلى تفكك أسرع في حتى في المركبات العضوية الارتجاعية التي تستمر عادة منذ عقود أو قرون.

ويخلق هذا التحلل المعجل حلقة إيجابية من التغذية المرتدة: فبما أن كربون التربة يُطلق كثاني أكسيد الكربون، فإنه يسهم في زيادة الاحترار الجوي، مما يدفع إلى زيادة فقدان كربون التربة، فكسر هذه التغذية يتطلب إما تهدئة درجات الحرارة أو زيادة مدخلات الكربون في التربة من خلال تعزيز إنتاجية النباتات، ولكن تغير المناخ كثيرا ما يقلل من الإنتاجية في الأخطوات المحدودة للمياه.

ويُحدِّد فقدان المادة العضوية في التربة من خصائص التربة المتعددة التي تتجاوز تخزين الكربون، وتُحسِّن المادة العضوية هيكل التربة، والقدرة على حيازة المياه، والاحتفاظ بالمغذيات، ومقاومة التحات، ويُقلل استنفاد التربة من إنتاجها ويزيد من تعرضها للتدهور.

زيادة مخاطر التآكل

وتشير النتائج إلى احتمال حدوث تفاقم عالمي في المستقبل لتآكل التربة في المناطق الجبلية (+2.3 في المائة)، ولا سيما في أمريكا الجنوبية (+19.4 في المائة) وأفريقيا (+10.0 في المائة)، وكذلك في البؤر الساخنة المحلية، وفي حين أن هذه البحوث تركز على المراعي الجبلية، فإن العمليات المماثلة تؤثر على الأغلال المنخفضة.

ويزيد تغير المناخ من خطر التآكل من خلال عدة مسارات، ويتسبب انخفاض الغطاء النباتي بسبب الجفاف أو الإجهاد الحراري في تعريض التربة لتآكل الرياح والمياه، كما أن الظواهر الجوية الشديدة مثل الأمطار المكثفة التي تسبب تآكل التربة وحالات الجفاف المطولة إلى جانب درجات الحرارة المرتفعة تهيئ الظروف المؤاتية بصفة خاصة لفقد التربة.

ويمثل تآكل الرياح شاغلاً خاصاً في السُبل، حيث تكون الرياح القوية مشتركة وقد يكون النبات متفشياً، وحيث أن تغير المناخ يقلل الغطاء النباتي، فإن الرياح يمكن أن ترتفع بسهولة أكبر وتنقل الجسيمات الترابية، مما يخلق عواصف غبارية تزيل التربة العلوية وتودعها بعيداً عن مصدرها، وهذه العملية تفاقم مناطق المصدر بينما يحتمل أن تسبب مشاكل في نوعية الهواء في المناطق المتدنية.

ويزداد تآكل المياه عندما ترتفع أحداث هطول الأمطار الغزيرة - التي أصبحت أكثر شيوعاً في العديد من المناطق مثل التربة النباتية أو المتدهورة بشكل متقطع، ولا يمكن للتربة أن تستوعب المياه بسرعة كافية، مما يؤدي إلى هروب يبعد التربة السطحية والمغذيات، كما أن الغيول والأضلاع تشكل تجزؤاً في المشهد وتتسارع في التدهور.

Permafrost Thaw in Northern Steppes

وفي المناطق الشمالية المتوطنة، لا سيما في منطقة تيبيتان وفي منغوليا، يمثل مشارف البروفست أثراً إضافياً على تغير المناخ، وقد أدى ارتفاع درجات الحرارة إلى انخفاض كبير في سميك البروفسور، مما أدى إلى تعطيل دورات المياه في المراعي.

ويعمل الفمروست كطبقة غير قابلة للاشتعال تحافظ على المياه بالقرب من السطح حيث يمكن للنباتات الوصول إليها، فبسبب داء الفخار، تتدفق المياه بشكل أعمق إلى ملامح التربة، وتجفيف طبقات سطح الأرض بصورة فعالة حتى لو ظل التهطال ثابتا، ويمكن لهذه العملية أن تحول الأراضي العشبية المنتجة نسبيا إلى نظم أكثر جفافا وأقل إنتاجية.

كما يُطلق من مشارف بيرمفروست المادة العضوية المجمدة سابقاً لتحللها، مما يخلق مصدراً آخر لانبعاثات غازات الدفيئة، وقد يكون الكربون المخزن في تربة خطية متأثرة بالبرومروست كبيراً، ويمثل إطلاقه تغذية إيجابية هامة إزاء تغير المناخ.

Disruption of Critical Ecosystem Services

وتوفر النظم الإيكولوجية السريعة خدمات عديدة تفيد المجتمعات المحلية والبيئة العالمية على السواء، ويهدد تغير المناخ هذه الخدمات، مما قد تترتب عليه آثار خطيرة على رفاه الإنسان وجودة البيئة.

Carbon Sequestration and Climate Regulation

وتعمل المراعي الجبلية كبواليع كربونية كبيرة، وتتراكم كميات كبيرة من الكربون العضوي في تربة هذه الأراضي والنباتات، مما يؤدي دوراً رئيسياً في التخفيف من تغير المناخ، وتمتد وظيفة تخزين الكربون هذه إلى خطي خطي الأرض المنخفضة، وتخزن بصورة جماعية كميات كبيرة من الكربون على الصعيد العالمي.

غير أن تغير المناخ يهدد بتحويل الأتعاب من مصارف الكربون إلى مصادر الكربون، وقد حفزت أنشطة الإدارة البشرية المباشرة على أن تتحول من مغسلة إلى مصدر من مصادر غازات الدفيئة، بسبب زيادة أعداد الماشية وتسارع تحويل الأراضي الطبيعية إلى المراعي، وعندما تقترن هذه التحولات بتأثيرات تغير المناخ، يمكن أن تعجل بدرجة كبيرة في تراكم ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

وتغطي المراعي حوالي 40 في المائة من سطح الأرض للأرض، وهي مصادر ووعات كبيرة من غازات الدفيئة، وتسهم في التخفيف من تغير المناخ من خلال قدرة ملحوظة وموسعة على عزل الكربون وخفض الانبعاثات، وتتطلب حماية هذه القدرة الحفاظ على نظم إيكولوجية سليمة قادرة على مواصلة تراكم الكربون على الرغم من تغير الظروف المناخية.

تنظيم المياه وحماية مستجمعات المياه

وتنظم نباتات التدرج الصحي والتربة تدفقات المياه، وتخفض ذروت الفيضانات خلال هطول الأمطار الغزيرة، وتحافظ على تدفقات المجاري خلال فترات الجفاف، وتتصرف جذور النباتات والمواد العضوية في التربة مثل السبنغات، وتمتص المياه وتخليصها تدريجيا، وتزداد قيمة هذه الخدمة التنظيمية مع تزايد تغير المناخ في زيادة قابلية التقلبات.

وتفقد هذه القدرة على تنظيم المياه من جراء تدهور معدلات الأمطار، وتخفض الغطاء النباتي والمواد العضوية المستنفدة في التربة، مما يعني أن سقوط الأمطار يطفأ بسرعة بدلا من التسلل، مما يخلق مشكلة مزدوجة: زيادة الفيضانات خلال العواصف وانخفاض توافر المياه خلال فترات الجفاف، وتواجه المجتمعات المحلية التي تعتمد على مستجمعات المياه المتدرجة في إمدادات المياه تحديات متزايدة مع تدهور هذه النظم الإيكولوجية.

وفي المناطق شبه القاحلة، يمثل توافر الرطوبة العامل الرئيسي في نشاط النبات، حيث تستجيب إنتاجية النباتات بصورة مباشرة لتوفر المياه بدلا من القيود على درجة الحرارة، وهذا التقلب المحكم بين المياه والإنتاجية يعني أن أي تغيرات ناجمة عن المناخ في توافر المياه تتسارع من خلال النظام الإيكولوجي بأكمله.

إنتاج وتربية المواشي

ويعتمد ملايين الناس في جميع أنحاء العالم على المراعي السريعة لإنتاج الماشية، وتوفر هذه النظم الإيكولوجية الماشية والخرافات والماعز والخيول وغيرها من الحيوانات المنزلية التي توفر اللحوم والحليب والصوف وغيرها من المنتجات، ويهدد تغير المناخ هذا الاقتصاد الرعي من خلال خفض إنتاجية الماشية ونوعيتها.

ومع أن معدلات النمو في الأزمان أكثر جفافاً وأكثر حرارة، كثيراً ما تتناقص إنتاجية النباتات، مما يقلل من القدرة على حمل الماشية، ويجب على الرعاة إما أن يقللوا من أعداد الحيوانات، أو أن يكملوا الطعام المشترا، أو أن يفاقموا المخاطر التي تعجل التدهور، ويفرض كل خيار التكاليف الاقتصادية ويهدد سبل العيش التقليدية.

كما أن التغيرات في تكوين الأنواع النباتية تؤثر على نوعية المسافات، وقد يؤدي التحول نحو أنواع أكثر تحملا للجفاف إلى تفضيل النباتات التي تكون أقل سهولة أو مغذية للماشية، كما أن زيادة وفرة الشجيرات الخشبية في بعض الخطوات المهينة تقلل من المساحة المتاحة للرعي ويمكن أن تغير بشكل أساسي طبيعة المشهد.

حفظ التنوع البيولوجي

Steppes harbor unique biodiversity adapted to grassland conditions. Many steppe species exist nowhere else and face extinction if their habitats disappear. Climate change compounds other threats to steppe biodiversity including habitat conversion, overgrazing, and invasive species.

وقد شهدت خط أوروبا الآسيوية انخفاضا في التنوع البيولوجي المرتبط مباشرة بتغير المناخ، ولا تمثل هذه الخسارة في التنوع البيولوجي شاغلا أخلاقيا فحسب، بل تمثل أيضا مشكلة عملية، حيث أن النظم الإيكولوجية المتنوعة تميل إلى أن تكون أكثر مرونة وأكثر قدرة على مواصلة العمل تحت الضغط.

ويتطلب حماية التنوع البيولوجي المتدرج الحفاظ على مناطق واسعة النطاق ومرتبطة بالموائل المناسبة، ومع تحول المناطق المناخية، يتعين أن تكون الأنواع قادرة على التحرك لتتبع الظروف الملائمة، ولذلك يجب أن تركز استراتيجيات الحفظ على الربط على نطاق المعالم الطبيعية وحماية المناطق التي يرجح أن تظل مناسبة حتى مع تغير المناطق المحيطة.

Regional Variations in Climate Change Impacts

وفي حين يؤثر تغير المناخ على خطوات على الصعيد العالمي، فإن الآثار المحددة تتفاوت تفاوتاً كبيراً بين المناطق بحسب الظروف المناخية المحلية، وأنواع التربة، والطوبوغرافيا، والتاريخ الذي يستخدم الأراضي، وفهم هذه الاختلافات الإقليمية أمر أساسي لوضع استراتيجيات ملائمة للتكيف.

Eurasian Steppe

إن خط الـ(أوراسيان) الذي يمتد من أوروبا الشرقية إلى منغوليا وشمال الصين يمثل أكبر نظام عالمي مستمر للأراضي العشبية، وتواجه هذه المنطقة آثاراً شديدة على تغير المناخ بسبب الاحترار السريع في خطوط العرض المتوسطة وتزايد تقلبات التهطال.

وفي منطقة منغوليا الداخلية، وثقت الدراسات التجريبية استجابات سريعة للنظم الإيكولوجية للاحترار والتهطال المتغير، وقد تستجيب خطى الصحراء ذات الإنتاجية المنخفضة بشدة لتغيرات التهطال، لا سيما مع الاحترار، مع إبراز الأثر الإيجابي لإضافة المياه مع الاحترار، مما يشير إلى أن الأجزاء الخفيفة من خط أوروبا الشرقية معرضة بشكل خاص لتغير المناخ.

فالتلوث، وزيادة ظروف الجفاف، وزيادة حرائق الغابات المتواترة والمكثفة، وتآكل التربة، والتغيرات في الغطاء النباتي، وهبوط الأحجار الكريمة، كلها تغيرات في خطوات تنجم عن تغير المناخ العالمي، وتجرب خطوبة أوراسيا كل هذه الآثار، مما يجعلها منطقة حرجة بالنسبة لجهود البحث والتكيف في مجال تغير المناخ.

فصيلة أمريكا الشمالية الكبرى

وتواجه البلاستيكات الكبرى في أمريكا الشمالية، بما في ذلك البراري والبرايروس المختلط، آثار تغير المناخ تختلف إلى حد ما عن تلك التي تؤثر على الأوراسيا، وتشير الإسقاطات عموما إلى الاحترار وازدياد تقلبات التهطال، مع بعض النماذج التي تشير إلى الجفاف العام في الأجزاء الجنوبية واحتمالات الرطب في المناطق الشمالية.

وقد شهدت البلاستيكات الكبرى بالفعل تغيراً كبيراً في استخدام الأراضي، حيث تحولت الكثير من البرايي إلى أراضي المحاصيل، وتواجه الأراضي العشبية المتبقية ضغوطاً متضافرة من تغير المناخ واستمرار الضغط على التحويل، وتجعل الطبيعة المجزأة للبقايا من البراييروس من الصعب على الأنواع أن تتحول إلى نطاقات استجابة لتغير المناخ.

وقد أظهرت البحوث التي أجريت في أراضي كاليفورنيا أن المجتمعات المحلية في المراعي تتحول إلى أنواع ترتبط بظروف أكثر دفئا وجفافا، وبسرعة تتوافق مع تغير المناخ، وفي حين تختلف أراضي كاليفورنيا العشبية عن خطى عظمى البلان، فإن هذه القدرة على الاستجابة السريعة من المرجح أن تنطبق على المراعي في أمريكا الشمالية عموما.

تيبيتان بلاتاو ألبين ستيبز

وتواجه خطى التفشي العالي في منطقة تيبيتان تحديات فريدة في مجال تغير المناخ، وبحلول نهاية القرن الحادي والعشرين، يتوقع أن تكون درجة الحرارة والارتفاع السنوي في منطقة تيبيتان قد زادت بنسبة ٢,٨-٤,٩ °س و ١٥-٢١ في المائة على التوالي، وهذا يمثل بعض أسرع درجات الاحترار المتوقعة في أي مكان على الأرض.

وقد اعتُبر أن خط خطى الألب من النظم الإيكولوجية ذات السعة العالية الأكثر عرضة لتغير المناخ، وتركيب الاحترار السريع، وثبات القاع، والهيبة المتغيّرة، يخلق ضغوطا متعددة تحدّ من قدرة النظام الإيكولوجي على الصمود.

ومن المثير للاهتمام أن الاحترار، بالإضافة إلى زيادة التهطال، قد أدى إلى تخفيف حدة التناقص في التنوع الجراثيمي، وزاد من التفرق في هياكل المجتمعات المحلية المجهرية، التي تتأثر إلى حد كبير بتوافر المياه وقلة الطاقة، مما يشير إلى أن زيادة التهطال قد يقابل جزئياً آثار الاحترار في بعض خطي تيبيتان، رغم أن المسار العام لا يزال يتعلق به.

جنوب أمريكا بامباس وباتاغون

وتواجه أراضي الأعشاب في أمريكا الجنوبية مخاطر تآكل شديدة بوجه خاص في ظل تغير المناخ، وتشير النتائج إلى احتمال حدوث تفاقم عالمي في المستقبل لتآكل التربة في المناطق الجبلية، لا سيما في أمريكا الجنوبية (+19.4 في المائة)، ويعكس هذا الضعف الشديد مزيجا من التضاريس العميق في بعض المناطق، وظواهر سقوط الأمطار الشديدة، واستخدام الأراضي على نطاق واسع لإنتاج الماشية.

إن خطبة باتاغونية، وهي واحدة من أكبر الأراضي شبه القاحلة في العالم، تواجه زيادة في الإجهاد الجفاف وخطر التصحر، ويمثل تآكل الرياح شاغلا خاصا في هذه المنطقة، حيث تخلق الرياح القوية والنباتات المتفشية ظروفا مواتية لفقد التربة.

حركات إطفاء مُعدّلة ونتائجها

وقد أدت الحرائق تاريخيا دورا هاما في العديد من النظم الإيكولوجية المتدرجة، حيث حافظت على هيمنة المراعي من خلال منع تعدي النباتات الخشبية وإعادة تدوير المغذيات، وتغير المناخ يغيّر نظم الحرائق بطرق يمكن أن تعود بالنفع على النظم الإيكولوجية المتدرجة أو أن تلحق الضرر بها، وذلك حسب التغيرات المحددة.

زيادة تواتر الحرائق وكثافتها

ودرجات الحرارة المشتعلة، وانخفاض الرطوبة، وطول موسم الجفاف تهيئ ظروفاً أكثر مواتاة لشعلة الحرائق وانتشارها، وتشهد مناطق كثيرة من خطى الحرب ارتفاعاً في تواتر الحرائق وكثافة حرائقها، وفي حين أن المراعي تُصاب عموماً بالحريق، فإن حرائق شديدة التواتر أو شديدة يمكن أن تلحق أضراراً بالأراضي، وتقتل الأنواع الحساسة من الحرائق، وتُغيّر هيكل النظام الإيكولوجي.

ويمكن أن تشتعل حرائق الكثافة في نتروجين التربة وغيرها من المغذيات، مما يقلل من خصوبة التربة، كما يمكن أن يلحق الضرر بهيكل التربة ويخلق طبقات مائية تقلل من تسلل المياه، وفي حالات متطرفة، يمكن أن تؤدي الحرائق المكثفة المتكررة إلى التحول من الأراضي العشبية إلى الأراضي الكروية أو حتى الأرض الخالصة.

إن توقيت الحرائق يكتسي أهمية كبيرة بالنسبة لآثارها الإيكولوجية، إذ أن الحرائق خلال الموسم المتنامي يمكن أن تقتل نباتات متنامية وتخلل نُظما جذورها، في حين أن حرائق الحرق التي تشعلها الغرق تتسبب عادة في ضرر أقل، وقد يُحدث تغير المناخ مواسم الحريق بطرق تزيد من الضرر الذي يلحق بالنباتات والتربة.

قمع الحرائق واقتحامها

ومن المفارقات أن بعض المناطق المتدرجة تشهد انخفاضا في تواتر الحرائق بسبب انخفاض كميات الوقود من الرعي المفرط أو انخفاض الإنتاجية الناجمة عن الجفاف، وبدون حريق منتظم، يمكن للنباتات الخشبية أن تقتحم الأراضي العشبية، مما يحول الأخطوات المفتوحة إلى أراض شروية أو سافانا.

ويمثل هذا التعدي الخشبي تغييرا أساسيا في حالة النظام الإيكولوجي يمكن أن يكون صعبا أو مستحيلا عكسه، وتساند أراضي الشروب مختلف المجتمعات النباتية والحيوانية من المراعي وتوفر خدمات مختلفة للنظم الإيكولوجية، كما أن فقدان الموائل العشبية المفتوحة يهدد الأنواع المتخصصة في ظروف التدرج.

ويمكن أن ييسر تغير المناخ التجاوزات الخشبية من خلال آليات متعددة تتجاوز تواتر إطلاق النار المتصاعد، ويميل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى تفضيل النباتات الخشبية على الأعشاب، وقد تخلق أنماط التهطال المصحوبة نوافذ تتيح فرصة لإنشاء البذور الخشبية، وعندما يتم ذلك، يصعب إزالة النباتات الخشبية حتى لو زادت تواتر الحريق فيما بعد.

Interactions Between Climate Change and Other Stressors

إن تغير المناخ لا يعمل في عزلة بل يتفاعل مع مسببات الإجهاد الأخرى التي يسببها الإنسان لتؤثر على النظم الإيكولوجية المتدرجة، ففهم هذه التفاعلات أمر حاسم للإدارة الفعالة والحفظ.

اجتياز الرعي وتدهور الأراضي

وقد تعرضت نسبة 50 في المائة تقريبا من منطقة المراعي العالمية إلى درجة ما من التدهور، حيث اختفت بعض الأراضي العشبية الطبيعية بسبب تحويل الأراضي وغيرها من الإدارة غير السليمة، ويمثل الإفراط في الرعي أحد الأسباب الرئيسية لهذا التدهور، ويفاقم تغير المناخ آثاره.

وعندما يقلل تغير المناخ من إنتاجية المحاصيل، يؤدي الحفاظ على نفس أعداد الماشية إلى ارتفاع الضغط على الغطاء النباتي المتبقي، مما قد يؤدي إلى تباطؤ في التصريف: يؤدي انخفاض الغطاء النباتي إلى زيادة تآكل التربة وانخفاض تسرب المياه، مما يزيد من انخفاض الإنتاجية، مما يتطلب تخفيضات أكبر في معدلات التخزين أو إلى خطر تدهور كامل.

وكان تغير المناخ في المقام الأول عاملاً محركاً لتدهور المراعي، وإن كانت الآليات المحددة تختلف حسب المنطقة، وفي بعض المناطق، يؤدي تغير المناخ بصورة مباشرة إلى الحد من الإنتاجية من خلال الجفاف أو الإجهاد الحراري، وفي مجالات أخرى، يعمل بشكل غير مباشر عن طريق جعل النظم الإيكولوجية أكثر عرضة لآثار الرعي أو غيرها من الاضطرابات.

التحويل الزراعي وتجزؤ الموئل

وقد أدى تحويل خط الاستيعاب إلى الأراضي الزراعية إلى القضاء على مناطق شاسعة من المراعي على الصعيد العالمي، وتواجه شظايا التدرج المتبقية زيادة في التعرض لتغير المناخ لأن السكان المجزأين قللوا التنوع الوراثي ومحدودية القدرة على التحول في النطاقات استجابة للظروف المتغيرة.

وقد يزيد تغير المناخ من الضغط على التحول الزراعي في بعض المناطق، حيث يسعى المزارعون إلى إيجاد مجالات جديدة مناسبة لإنتاج المحاصيل، وعلى العكس من ذلك، قد يقل إنتاجية بعض الأراضي الزراعية الحالية، مما يخلق فرصاً لاسترداد الأراضي العشبية إذا توافرت سياسات وحوافز مناسبة.

ويخلق التفاعل بين التجزؤ وتغير المناخ تحديات خاصة للحفظ، وقد تصبح المناطق المحمية المنشأة في ظل الظروف المناخية الراهنة غير ملائمة من الناحية المناخية للأنواع التي صُممت من أجل حمايتها، ويسمح الحفاظ على القدرة على الاتصال بين المناطق المحمية بنقل الأنواع، ولكن ذلك يصبح أكثر صعوبة في المناظر الطبيعية المجزأة.

الأنواع الغازية

ويمكن أن ييسر تغير المناخ الغزو من جانب الأنواع غير الأصلية التي تجد ظروفاً مناسبة حديثاً في مراحل، وكثيراً ما تكون للنباتات الغازية سمات تتيح لها استغلال الظروف المضطربة أو المجهدة، مما يعطيها مزايا في البيئات المتغيرة مناخاً.

فبعض الأنواع الغازية تُغيِّر نظم الحرائق، أو التدوير المغذي، أو غير ذلك من عمليات النظم الإيكولوجية بطرق تزيد من هيمنة هذه الأنواع وحرمانها من الأنواع الأصلية، فعندما تُنشأ، يمكن أن تكون الأنواع الغازية شديدة الصعوبة والكلفة للسيطرة عليها، مما يمثل تراثاً ثابتاً من آثار تغير المناخ.

ويمكن أن يؤدي الجمع بين تغير المناخ، وتغير استخدام الأراضي، والأنواع الغازية إلى إحداث تغييرات في حالة النظام الإيكولوجي تستمر حتى وإن استقرت الظروف المناخية فيما بعد، ويتطلب منع هذه التغييرات التي لا رجعة فيها إدارة استباقية تعالج عوامل الإجهاد المتعددة في آن واحد.

استراتيجيات التكيف والاستجابة الإدارية

وفي حين أن تغير المناخ يشكل تحديات شديدة أمام زيادة النظم الإيكولوجية، فإن استراتيجيات التكيف المختلفة يمكن أن تساعد على الحفاظ على أداء النظم الإيكولوجية وخدماتها، وتتطلب الاستجابات الفعالة الجمع بين الفهم العلمي والإدارة العملية والإجراءات السياساتية.

إدارة المراعي

وتمثل إدارة الماشية في حساب تغير المناخ استراتيجية حاسمة للتكيف، ويشمل ذلك خفض معدلات التخزين خلال فترات الجفاف، وتنفيذ الرعي التناوبي للسماح باستعادة الغطاء النباتي، ومواءمة أنواع الحيوانات مع الظروف المتغيرة للمحاصيل.

وقد أظهرت البحوث أن أفضل ممارسات إدارة المراعي يجب أن تلبي في آن واحد متطلبات خفض انبعاثات غازات الدفيئة، والحفاظ على التنوع البيولوجي، وضمان الإنتاجية، ويتطلب تحقيق هذا التوازن إدارة مرنة تستجيب للاتجاهات المناخية الطويلة الأجل وتقلبات الطقس القصيرة الأجل.

وكثيراً ما تشمل المعارف التقليدية للرعي استراتيجيات لمواجهة تقلبات المناخ التي لا تزال ذات صلة بتغير المناخ، ويمكن أن يؤدي الجمع بين هذه المعارف التقليدية والتفاهم العلمي إلى اتباع نهج إدارية تتناسب على نحو أفضل مع الظروف المحلية بدلاً من النهج المتبع وحده.

إعادة التأهيل

ويمكن لإعادة بناء قدرة النظم الإيكولوجية على التكيف وتخزين الكربون، كما أن الاستراتيجيات الرامية إلى تعزيز إدارة المراعي الجبلية، مع التركيز على وجه التحديد على الحلول القائمة على الطبيعة التي تهدف إلى الحفاظ على خدمات النظم الإيكولوجية الثقافية القيّمة في مواجهة تغير المناخ، تنطبق أيضا على درجات الأراضي المنخفضة.

ويجب أن تُعزى جهود إعادة البناء إلى تغير المناخ باختيار أنواع النباتات ونُهج الإدارة الملائمة للظروف المستقبلية بدلاً من الظروف السابقة، وقد ينطوي هذا " استعادة الذرة الوراثية " على استخدام مصادر البذور من المناطق الأكثر دفئاً أو أكثر جفافاً، أو تفضيل الأنواع المتسامحة مع الجفاف، أو إنشاء مزارع متنوعة توفر القدرة على التكيف في طائفة من الظروف المحتملة في المستقبل.

وتمثل إعادة التربة عنصراً هاماً للغاية في إعادة تأهيل السكك الحديدية، إذ إن إعادة بناء المادة العضوية في التربة تحسن القدرة على حيازة المياه، وتوافر المغذيات، وتخزين الكربون، وتشمل التقنيات خفض الحراثة، والحفاظ على الغطاء النباتي، وإضافة تعديلات عضوية، وإدارة الرعي لتعزيز النمو الجذري.

شبكات المناطق المحمية والمواثيق

ويتيح توسيع المناطق المحمية وربطها نقل الأنواع استجابة لتغير المناخ، وينبغي إعطاء الأولوية لحماية المناطق التي يرجح أن تظل مناسبة للأنواع المتدرجة حتى مع تغير المناطق المحيطة بها والممرات التي تربط بين هذه المناطق.

ويجب أن ينظر تصميم المناطق المحمية في الظروف المناخية في المستقبل، وليس فقط التوزيعات الحالية، ويمكن أن يحدد نموذج المظاريف المناخية المجالات التي من المرجح أن توفر الظروف الملائمة للأنواع الرئيسية في إطار سيناريوهات مناخية مختلفة، وأن يسترشد باستثمارات الحفظ الاستراتيجية.

فالحماية الفعالة لا تتطلب مجرد تحديد المناطق المحمية بل أيضا إدارتها على النحو المناسب، وقد يشمل ذلك مراقبة الأنواع الغازية، والحفاظ على نظم ملائمة للحريق، وإدارة الرعي، ورصد استجابات النظم الإيكولوجية لتغير المناخ.

Climate Change Mitigation through Grasland Management

وفي حين يساعد التكيف النظم الإيكولوجية على مواجهة تغير المناخ الذي لا يمكن تجنبه، فإن التخفيف من انبعاثات غازات الدفيئة - لا يزال ضرورياً للحد من الآثار في المستقبل، ويمكن للنظم الإيكولوجية السريعة أن تسهم في التخفيف من آثاره من خلال تعزيز عزل الكربون.

ومن شأن تحسين إدارة الرعي، واستعادة المناطق المتدهورة، وحماية الأراضي العشبية المحلية المتبقية أن يزيدوا من تخزين الكربون، وينبغي للبلدان أن تقيّم ليس ميزانيات غازات الدفيئة في المراعي التي تديرها، بل أيضاً بالمصارف/المصادر التي تزرع فيها المراعي، والأعشاب، والتوندرا، ونظم المراعي الطبيعية.

ويتفادى منع المزيد من تدهور التربة وتحويل الأكواج الانبعاثات الناجمة عن فقدان كربون التربة ويحافظ على مخزونات الكربون القائمة، ونظراً لمنطقة الشاسعة من الأراضي العشبية العالمية وخزنها الكبير للكربون، فإن حماية هذه النظم الإيكولوجية تمثل فرصة هامة للتخفيف من حدة المناخ.

الرصد والبحث

ويتطلب التكيف الفعال فهم كيفية استجابة النظم الإيكولوجية لتغير المناخ وما إذا كانت تدخلات الإدارة تعمل، وتوفر برامج الرصد الطويلة الأجل بيانات أساسية لتتبع التغيرات وتقييم الاستجابات.

ومعالجة هذه القضايا من خلال البحوث والدراسات العلمية وإدارة الأراضي أمر حاسم في صياغة استراتيجيات الإدارة التكيّفية للنظم الإيكولوجية المتدرجة في جميع أنحاء العالم، وتشمل أولويات البحوث فهم العتبات ونقاط التصفيق، وتحديد نقاء المناخ، وتطوير تقنيات الإصلاح المكيفة مع المناخ، وتقييم فعالية مختلف نُهج الإدارة.

ويمكن أن يوسع نطاق الرصد الجغرافي والزمن الزمني في مجال العلوم المدنية والرصد القائم على المشاركة، مع إشراك المجتمعات المحلية في جهود الحفظ، كما أن الجمع بين الرصد العلمي والمعارف الإيكولوجية التقليدية يوفر صورة أكمل عن التغيرات التي تحدثها النظم الإيكولوجية.

التوقعات المستقبلية والاحتياجات البحثية

ولا يزال مستقبل النظم الإيكولوجية المتدرجة في ظل تغير المناخ غير مؤكد، وذلك حسب حجم الاحترار في المستقبل وفعالية جهود التكيف والتخفيف، غير أن الاتجاهات والإسقاطات الحالية توفر أفكاراً هامة بشأن المسارات المحتملة وثغرات المعرفة الحاسمة.

التغييرات والاضطرابات المتوقعة

ويستمر تكاثر نماذج المناخ عموماً في الاحترار وزيادة تقلبات التهطال في معظم المناطق المتدرجة، ويتفاوت حجم التغير تفاوتاً كبيراً بين السيناريوهات تبعاً لانبعاثات غازات الدفيئة في المستقبل، وفي ظل سيناريوهات عالية الانبعاثات، يمكن أن تشهد مناطق عديدة من خطى التدرج زيادات في درجات الحرارة تتراوح بين 3 و5 درجات مئوية أو أكثر بحلول نهاية القرن، مع ما يترتب على ذلك من آثار عميقة على هيكل النظام الإيكولوجي وسير عمله.

وتظهر توقعات التهطال قدراً أكبر من عدم اليقين مقارنة بتوقعات درجات الحرارة، حيث تختلف النماذج أحياناً عما إذا كانت مناطق معينة ستصبح مبتذلة أو أكثر جفافاً، وهذا عدم اليقين يعقِّد تخطيط التكيف، لأن توافر المياه غالباً ما يكون العامل الرئيسي الذي يحد من النظم الإيكولوجية المتدرجة.

إن الأحداث الشديدة التي تنهار، والموجات الحرارية، والعواصف المكثفة - قد تزيد من تواتر وشدة أكثر من التغيرات في الظروف المتوسطة، وهذه المتطرفات يمكن أن تؤدي إلى حدوث تغييرات مفجعة في النظام الإيكولوجي وتتجاوز القدرة على التكيف للأنواع والنظم الإيكولوجية.

ألعاب البحوث الحرجة

وعلى الرغم من تزايد الاهتمام بالبحث، لا تزال هناك ثغرات كبيرة في المعرفة فيما يتعلق بتأثيرات تغير المناخ على خطوات، ففهم عتبات النظم الإيكولوجية ونقاط التصفيح - وهي الظروف التي تشهد فيها النظم الإيكولوجية تغييرات سريعة يمكن عكس اتجاهها - تمثل حاجة ماسة، وسيتيح تحديد هذه العتبات للمديرين تنفيذ التدابير الوقائية قبل عبور نقاط عدم العودة.

وتتطلب الآثار التفاعلية للإجهادات المتعددة مزيداً من الدراسة، فمعظم البحوث التي تدرس تغير المناخ بمعزل عن الآخر أو بمرافقة مع عامل آخر، ولكن النظم الإيكولوجية الحقيقية تواجه ضغوطاً متزامنة من تغير المناخ، وتغير استخدام الأراضي، والأنواع الغازية، والتلوث، وغيرها من العوامل الإجهادية، وفهم كيفية تفاعل هذه العوامل لتأثير مسارات النظم الإيكولوجية أمر أساسي للإدارة الفعالة.

إن العمليات الأرضية - الديناميات الأرضية، والمجتمعات المجهرية للتربة، وترك المغذيات - أقل اهتماماً بالبحث من الغطاء النباتي فوق الأرضي، ولكنها تؤدي أدواراً حاسمة في أداء النظم الإيكولوجية والتغذية المرتدة في مجال المناخ، ومن شأن توسيع نطاق البحوث بشأن هذه المكونات الخفية للنظم الإيكولوجية المتدرجة أن يحسن فهم الآثار الناجمة عن تغير المناخ والتنبؤ بها.

وتوفر التجارب الطويلة الأجل وبرامج الرصد بيانات قيمة عن استجابات النظم الإيكولوجية لتغير المناخ، ويمثل توسيع نطاق التغطية الجغرافية لهذه البرامج ومدتها، مع ضمان إمكانية الوصول إلى البيانات وإدماجها، أولوية بحثية هامة.

الطريق إلى الأمام

ويتطلب حماية النظم الإيكولوجية المتدرجة في ظل تغير المناخ إجراءات منسقة عبر عدة مستويات وقطاعات، ويمكن للتعاون الدولي أن ييسر تبادل المعارف، وينسق جهود الرصد، ويتصدى لتحديات الحفظ العابرة للحدود، وينبغي للسياسات الوطنية أن تعترف بقيمة خدمات النظم الإيكولوجية التي توفرها النماذج، وأن تخلق حوافز للإدارة المستدامة.

ويجب تمكين المجتمعات المحلية ومديري الأراضي من المعرفة والموارد والسلطة اللازمة لتنفيذ الإدارة التكيّفية، وكثيراً ما تفشل نُهج الحفظ التدريجية دون أن تشتريها محلياً وتشارك فيها، وعلى العكس من ذلك، فإن الجهود المحلية تستفيد من الدعم العلمي وأطر السياسات التي تتيح التكيف بدلاً من أن تحد منه.

وفي نهاية المطاف، يظل الحد من تغير المناخ من خلال التخفيضات السريعة في الانبعاثات أهم إجراءات حماية الأخطوات وجميع النظم الإيكولوجية، وفي حين أن التكيف يمكن أن يساعد النظم الإيكولوجية على مواجهة قدر من تغير المناخ، هناك حدود للتكيف، فبعد بعض العتبات من الاحترار والتغيير البيئي، يمكن للعديد من النظم الإيكولوجية المتدرجة أن تتحول إلى نظم مختلفة أو تنهار كلياً.

التحديات الرئيسية والتهديدات التي تواجه النظم الإيكولوجية السريعة

إن الآثار التراكمية لتغير المناخ على بيئات خطى تخلق شبكة معقدة من التحديات المترابطة، ففهم هذه التهديدات في مجملها يساعد على إعطاء الأولوية لإجراءات الحفظ والإدارة.

Increased soil erosion:] Wind and water erosion intensify as vegetation cover declines and extreme weather events become more common, removing fertile topsoil and degrading productive capacity.
Los of native plant species:] Climate change favors some species over others, potentially leading to local extinctions of species unable to adapt or migrate quickly enough to track suitable conditions.
Decline in animal populations:] Herbivores, predators, and other fauna face habitat loss, food shortages, and disrupted ecological relationships as plant communities transform.
Altered fire systems:] Changes in fire frequency, intensity, and seasonality can shift ecosystems toward different states, sometimes favoring woody encroachment or invasive species.
Reduced carbon sequestration:] Degraded steppes lose their capacity to store carbon, potentially shifting from carbon sinks to carbon sources and creating positive feedbacks to climate change.
Diminished water regulation:] Loss of vegetation and soil organic matter reduces the capacity of steppes to absorb and slow release water, increasing flood and drought risks.
Decreased forage productivity:] Climate stress reduces the quantity and quality of forage available for livestock, threatening pastoral livelihoods and food security.
Permafrost degradation:] In northern regions, thawing permafrost disrupts hydrology, releases stored carbon, and destabilizes soils.
Ecosystem state changes:] Cumulative stresses can trigger transitions from grassland to shrubland, bare ground, or other alternative states that may be difficult or impossible to reverse.
Reduced resilience:] Climate change and other stressors erode the capacity of steppe ecosystems to recover from disturbances, making them increasingly vulnerable to collapse.

الاستنتاج: الإجراء العاجل اللازم للحفاظ على حزم الأمتعة

ويمثل تغير المناخ تهديداً قائماً لتكدس النظم الإيكولوجية في جميع أنحاء العالم، وهذه الأراضي العشبية الشاسعة التي استمرت لعشرات السنين، وتدعم التنوع البيولوجي الفريد، بينما توفر خدمات النظم الإيكولوجية الأساسية، وتواجه تحديات غير مسبوقة من ارتفاع درجات الحرارة، وتغير أنماط التهطال، وزيادة تقلب المناخ.

وقد اتضحت الآثار بالفعل: تغير المجتمعات المحلية للمصانع، وتدهور التنوع البيولوجي، وتسريع تدهور التربة، وعرقلة خدمات النظم الإيكولوجية، وقد تدهورت نسبة 55 في المائة تقريبا من الأراضي العشبية في الفترة ما بين عامي 2000 و 2019 في بعض المناطق، مما يدل على حجم التحدي وطابعه الملح.

ومع ذلك، فإن مستقبل الأخطوات غير محدد مسبقاً، فإستراتيجيات التكيف الفعالة - بما في ذلك تحسين إدارة الرعي، واستعادة المناطق المتدهورة، وحماية الأراضي العشبية غير السليمة، والحفاظ على الربط بين المعالم الطبيعية - يمكن أن تساعد هذه النظم الإيكولوجية على الاستمرار في ظل الظروف المتغيرة، كما أن الجمع بين المعارف العلمية والفهم الإيكولوجي التقليدي والمشاركة المحلية يوفر أفضل سبيل للمضي قدماً.

والأهم من ذلك أن الحد من حجم تغير المناخ من خلال التخفيضات السريعة في انبعاثات غازات الدفيئة يظل أساسياً، وفي حين أن الخطوات تظهر بعض القدرة على التكيف مع تغير المناخ المعتدل، فإن هناك حدوداً يتعذر معها التكيف، فحماية هذه النظم الإيكولوجية التي لا يمكن استبدالها يتطلب معاً مساعدتها على التكيف مع التغيرات التي لا يمكن تجنبها ومنع أشد السيناريوهات المناخية من خلال إجراءات طموحة للتخفيف من حدة تغير المناخ.

وتمتد المخاطر إلى ما يتجاوز النظم الإيكولوجية المتدرجة ذاتها، وتخزن هذه الأراضي العشبية كميات كبيرة من الكربون، وتنظم تدفقات المياه، وتدعم ملايين سبل العيش، وتأوي التنوع البيولوجي الفريد، وسيؤثر مصيرها في ظل تغير المناخ تأثيراً كبيراً على تسارع الكربون في العالم، والأنماط المناخية الإقليمية، والأمن الغذائي، ونتائج الحفظ، ولا يمثل الاستثمار في حفظ السدود والإدارة المستدامة مجرد ضرورة بيئية بل ضرورة استراتيجية لرفاه البشر في مناخ متغير.

وللحصول على مزيد من المعلومات عن النظم الإيكولوجية في الأراضي العشبية وتغير المناخ، زيارة موارد الأراضي المأهولة والزراعية . وللتعلم عن استراتيجيات الحفظ، استكشاف الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة . ويمكن العثور على مزيد من البحوث بشأن آثار المناخ من خلال [الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ:4]