أثر المناخ التغير في بيئات السحاق

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 ويؤنث صيفا حارا وشتاء باردا عندما يكون مقره في خطوط العرض المتوسطة، ويمكن تسجيل المتطرفات المتوترة في صيف يصل إلى 45 درجة مئوية (115 درجة ف) وفي الشتاء الذي ينفرد به إلى 55 درجة مئوية (65 درجة مئوية)().

مناطق العالم الرئيسية تشمل خط الخطوة الأوراسي الشاسعة الممتدة من أوروبا الشرقية عبر آسيا الوسطى، وبلاين أمريكا الشمالية الكبرى، وبرايير، وخط باتاغونيان في أمريكا الجنوبية، وأجزاء من أستراليا وأفريقيا، وكل من هذه المناطق يضطلع بدور حاسم في التنوع البيولوجي العالمي، ودور الكربون، وسبل كسب الرزق البشرية من خلال الزراعة والرطوبة.

غير أن هذه النظم الإيكولوجية الهشة تتعرض بشكل متزايد للتهديد بسبب 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

وتغير المناخ تغير جوهري في 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 يظهر على أنه اتجاهين " الفرز " و " الازدحام " في مناطق مختلفة، وتعكس هذه التغيرات تفاعلات معقدة بين ارتفاع درجات الحرارة، وتحول أنماط التهطال، والحساسية المتأصلة في استئصال النباتات إلى تقلبات المناخية.

وقد كشفت البحوث الأخيرة 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، رغم 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، وازدياد المنافذ، والظواهر الجوية الشديدة، قد تشهد بعض المناطق 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 الرطوبة حتى عندما تظل مستويات التهطال ثابتة، مما يؤدي إلى عجز في الرطوبة يُشدد على النبات ويُغيِّر أداء النظام الإيكولوجي.

وفي مناطق الحد الأدنى، حيث يكون الماء عاملاً معوقاً بالفعل، فإن ارتفاع درجة الحرارة المتواضعة يمكن أن يكون له آثار غير متناسبة، فزيادة قوات الطلب المتصاعدة تؤدي إلى إغلاق المواد الخلوية وتخفض من استيعاب الكربون، وفي مناخ دافئ، قد تنخفض إنتاجية النباتات إذا تجاوز ضغط الرطوبة الحد الأدنى للتسامح الفيزيائي، وهذا يفسر سبب تعرض العديد من مناطق خط الاستيعاب للإنتاجية 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 تدوير المغذيات، 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، وأصبحت 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 تهطال الموسمية يمكن التنبؤ بها نسبياً.

وكانت الحساسيات من التحولات في التهطال مرتبطة بتوافر المياه الخلفية المحلية، مثل التهطال والقاحلة السنويين، وكانت الكتلة الحيوية وحساسيات الإنتاجية أكبر في الموائل الجافة منها في الموائل غير المحدودة بالمياه، مما يعني أن المناطق المتدرجة القاحلة غالبا ما تكون 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 يفسر التباين نحو 83 في المائة من تقلبات الإنتاجية، وهذا الاعتماد الشديد على التهطال يجعل هذه النظم الإيكولوجية عرضة بشكل خاص للتغييرات التي تحركها المناخ في أنماط هطول الأمطار.

وقد أصبحت أحداث الجفاف أكثر تواتراً وشدة في العديد من المناطق المتدرجة، وقد قلل 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 أقل إنتاجية في كثير من الأحيان.

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 و٣,٠٤ ٠,٧٤٢ ملم يرن - ١، وحدثت هذه التغيرات بوتيرة مماثلة لمعدل تغير المناخ نفسه.

وعلى عكس النظم الإيكولوجية الحرجية التي كثيرا ما تظهر ردودا مدروسة على تغير المناخ، يمكن لمجتمعات المراعي أن تستجيب بسرعة أكبر للمناخات الجديدة، لأنها تتألف في معظمها من أنواع قصيرة العمر، معرضة مباشرة لتغير المناخ الكلي، وهذه القدرة على الاستجابة السريعة تعني أن النظم الإيكولوجية المتدرجة يمكن أن تخضع لتغييرات تكوينية كبيرة في غضون سنوات أو عقود قليلة فقط، بدلا من القرون التي كثيرا ما تتطلبها عمليات الانتقال الحرجي.

ولا تقتصر التحولات السريعة في المجتمعات المحلية على كسب بعض الأنواع الأكثر إثارة والجافة فحسب، بل تشمل أيضا فقدان بعض الأنواع المبردة والمتبللة، ويمكن لهذا التغير الثنائي الاتجاه أن يغير بصورة أساسية هيكل النظام الإيكولوجي ووظائفه، مما يؤدي إلى خفض التنوع البيولوجي وخدمات النظم الإيكولوجية المتغيرة.

التغييرات في توزيعات ج ج 3 و ج 4

وثمة جانب هام بوجه خاص من تغير النباتات المسببة للمناخ في الأزرار ينطوي على تحولات في الوفرة النسبية للعشب من نوع C3 و C4، وتستجيب هاتان المسارتان اللتان تلتقطان الصور بصورة مختلفة 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 تتناول آثار تغير المناخ على الأنواع الوظيفية من C3 و C4 إلى أن ارتفاع درجات الحرارة ونظم التهطال المتغيرة من المرجح أن يزيد من قابلية الأنواع من النوع جيم-4 للتأثر بالمناخ، مع انخفاض ملاءمة الأنواع من الفئة جيم-3، وقد يكون لهذا التحول آثار متلازمة في جميع أنحاء النظام الإيكولوجي، نظراً لأن مختلف الأعشاب والكائنات الأخرى لها أفضليات متباينة بالنسبة لثاني أكسيد الكربون مقابل الغطاء النباتي من النوع جيم-4.

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 تعتمد 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 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 للاضطرابات الأخرى وأقل قدرة على مواجهة التقلبات البيئية.

إن فقدان التنوع في الأنواع في الأزكام 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 العالمية

ولا بد أن تؤثر التغييرات التي تُحدث في نباتات السكك الحديدية على المجتمعات المحلية الحيوانية التي تعتمد على هذه الأراضي العشبية، ومن الأعشاب الكبيرة إلى المنحرفين الصغار، تواجه حيوانات السحاق تحديات متعددة مع تحول موائلها في ظل تغير المناخ.

Herbivore Populations and Dietary Shifts

وقد شكلت الأعشاب الكبيرة مثل الخيول والماشية والخرافات والناطق البرية نظما إيكولوجية متنقلة عبر أنشطتها الرعيية، وتعتمد هذه الحيوانات على أنواع نباتية محددة وهياكل نباتية للتغذية والموائل، وبما أن تغير المناخ يغير تكوين المجتمعات المحلية للمصانع، فإن الأعشاب يجب أن تكيف حمياتها، وأن تحول 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 حصتها المفضلة تنخفض أو تختفي، مما يرغم على إحداث تحولات غذائية قد لا توفر تغذية مماثلة.

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

العلاقات بين المتظاهرين 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 القائمة على تنظيم المفترسات.

كما تواجه الحيوانات الأصغر حجماً، بما فيها 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 للتغييرات 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 سلسلة من ردود الفعل التغذوية من خلال شبكات الأغذية التي تضاعف الأثر الأولي، مثلاً إذا أدى تغير المناخ إلى خفض عدد السكان من الثدييات الصغيرة التي تفترس الحشرات، فإن السكان الحشريين قد ينفجرون ويتسببون في زيادة العشب على النباتات، مع التأكيد كذلك على النباتات التي تُصمم في إطار المناخ.

تجزؤ الموئل ومفاوضات الهجرة

وقد استجاب العديد من حيوانات التدرج تاريخياً للتقلب البيئي من خلال الهجرة، حيث انتقلت إلى تتبع الظروف المواتية عبر مساحات واسعة من الأراضي العشبية، غير أن تفتت المشهد الحديث من جانب الزراعة والطرق والمستوطنات البشرية يخلق حواجز أمام أنماط الحركة التقليدية هذه.

ونظراً لأن تغير المناخ يجعل بعض المناطق المتدرجة أقل ملاءمة، فإن الحيوانات بحاجة إلى تحويل نطاقاتها إلى تتبع الظروف الملائمة، فالأفقات المجزأة تحول دون حدوث تحولات في نطاقات هذه المناطق، مما قد يربط السكان في موائل متدهورة، وهذا التفاعل بين تغير المناخ وتشتت الموئل يمثل تهديداً خطيراً 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 الرجعية التي تستمر عادة منذ عقود أو قرون.

ويخلق هذا التحلل المعجل حلقة إيجابية من ردود الفعل: 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.

وتحلل المادة العضوية من التربة من خواص التربة المتعددة التي تتجاوز تخزين الكربون، وتحسن المادة العضوية هيكل التربة، والقدرة على حيازة المياه، والاحتفاظ بالمغذيات، ومقاومة التحات، وتجعل نضوبها التربة أقل إنتاجية وأكثر عرضة 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 المناطق الساخنة المحلية، وفي حين أن هذه البحوث تركز على المراعي الجبلية، فإن العمليات المماثلة تؤثر على الأخطوات المنخفضة.

ويؤدي تغير المناخ إلى زيادة مخاطر التآكل من خلال عدة مسارات، ويؤدي انخفاض الغطاء النباتي بسبب الجفاف أو الإجهاد الحراري إلى تعرض التربة لتآكل الرياح والمياه، كما أن الأحداث الجوية البالغة الشدة مثل الأمطار المكثفة التي تسبب تآكل التربة وحالات الجفاف المطولة إلى جانب ارتفاع درجات الحرارة، إلى تهيئة الظروف المواتية بصفة خاصة لفقد التربة.

ويمثل تآكل الرياح شاغلاً خاصاً في السُفل، حيث تكون الرياح القوية مشتركة وقد تكون النباتات متفشية، وحيث أن تغير المناخ يقلل الغطاء النباتي، يمكن للريح أن ترتفع بسهولة أكبر وأن تنقل 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 تصبح أحداث هطول الأمطار الغزيرة 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 تفتيت المنظر الطبيعي وتتسارع في التدهور.

Permafrost Thaw in Northern Steppes

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

فالبرمفروست يعمل كطبقة غير قابلة للاشتعال تحافظ على المياه بالقرب من السطح حيث يمكن للنباتات الوصول إليها، فبسبب 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 إطلاقها تعليقات إيجابية هامة على تغير المناخ.

Disruption of Critical Ecosystem Services

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

Carbon Sequestration and Climate Regulation

وتعمل المراعي الجبلية كبواليع كربونية كبيرة، وتتراكم كميات كبيرة من الكربون العضوي في التربة والنباتات، مما يؤدي دوراً رئيسياً في التخفيف من تغير المناخ، وتمتد وظيفة تخزين الكربون هذه إلى خطي خطي الأرض المنخفضة أيضاً، التي تخزن 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 وتعجيل تحويل الأراضي الطبيعية إلى المراعي، وعندما تقترن هذه التحولات بتأثيرات تغير المناخ، يمكن أن تعجل بدرجة كبيرة تراكم ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

وتغطي المراعي حوالي 40 في المائة من مساحة الأرض الأرضية 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 التراب الصحية والتربة تدفقات المياه، وتخفض ذروتها في الفيضانات أثناء هطول الأمطار الغزيرة، وتحافظ على تدفقات المياه خلال فترات الجفاف، وتتصرف جذور النباتات والمواد العضوية في التربة مثل الأبراج، وتمتص المياه وتخليصها تدريجيا، وتزداد قيمة هذه الخدمة التنظيمية مع تزايد تغير المناخ في زيادة قابلية التقلبات.

وتفقد هذه القدرة على تنظيم المياه نتيجة لتحللها، إذ إن انخفاض الغطاء النباتي والمواد العضوية المستنفدة للتربة يعني أن سقوط الأمطار يزول بسرعة بدلا من التسلل، مما يسبب 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 لنشاط الغطاء النباتي، حيث تستجيب إنتاجية النباتات بصورة مباشرة لتوفر المياه بدلا من القيود على درجة الحرارة، وهذا التقلب الضيق بين المياه والإنتاجية يعني أن أي تغيرات ناجمة عن المناخ في توافر المياه تتسارع إلى الانتشار عبر النظام الإيكولوجي بأكمله.

إنتاج المواد الوسيطة ودعمها

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 الرعوي من خلال خفض إنتاجية الماشية ونوعيتها.

ومع تزايد جفاف الأزرار وسرعة نمو إنتاجية النباتات، كثيرا ما تتناقص، 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، فالتحول نحو أنواع أكثر تحملا للجفاف قد يساعد النباتات الأقل 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 الحفاظ على الأداء 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 يحتمل 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 تختلف اختلافا كبيرا بين المناطق تبعا للظروف المناخية المحلية، وأنواع التربة، والطوبوغرافيا، والتاريخ المستخدم في استخدام الأراضي، فهم هذه الاختلافات الإقليمية أمر أساسي لوضع استراتيجيات ملائمة للتكيف.

Eurasian Steppe

إن خطى أوروبا الشرقية، التي تمتد من أوروبا الشرقية إلى منغوليا وشمال الصين، تمثل أكبر نظام عالمي مستمر للأراضي العشبية، وتواجه هذه المنطقة آثارا شديدة على تغير المناخ بسبب الاحترار السريع في خطوط العرض المتوسطة وزيادة 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، مما يبرز الأثر الإيجابي لإضافة المياه مع الاحترار، مما يشير إلى أن الأجزاء الأقل جفافا من خط أوروبا الأوروبية الآسيوية 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 أوروبا الآسيوية 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 فيها البراري والبرايروس المختلط، آثار تغير المناخ تختلف إلى حد ما عن تلك التي تؤثر على الأوراسيا، وتشير الإسقاطات عموما إلى الاحترار وزيادة تقلب التهطال، مع بعض النماذج التي تشير إلى الجفاف عموما في الأجزاء الجنوبية واحتمالات الرطب في المناطق الشمالية.

وقد شهدت البلاستيكات الكبرى بالفعل تغيراً كبيراً في استخدام الأراضي، حيث تحولت الكثير من البراييات الأصلية 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 الأراضي العشبية تتحول إلى أنواع ترتبط بظروف أكثر دفئا وجفافا على نحو يتواءم مع تغير المناخ، وبينما تختلف أراضي كاليفورنيا العشبية عن خطى عظمى البلان، فإن هذه القدرة على الاستجابة السريعة تنطبق على الأراضي العشبية في أمريكا الشمالية عموما.

تيبيتان بلاتاو ألبين ستيبز

وتواجه خطى الارتفاع العالية 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 درجة مئوية و ١٥-٢١ في المائة على التوالي، وهذا يمثل بعض أسرع درجات الاحترار المتوقعة في أي مكان على الأرض.

وقد اعتُبر أن خطى الألب من النظم الإيكولوجية ذات السعة العالية الأكثر عرضة لتغير المناخ، إذ إن الجمع بين الاحترار السريع، وثبات البروفت، والتهطال المتغير يخلق ضغوطا متعددة تحد من قدرة النظام الإيكولوجي على التكيف.

ومن المثير للاهتمام أن الاحترار، بالإضافة إلى زيادة التهطال، قد أدى إلى تخفيف حدة التناقص في التنوع الجراثيمي، وزيادة التفرق في هياكل المجتمعات المحلية المجهرية، التي تتأثر إلى حد كبير بتوافر المياه وإمدادات المياه، مما يشير إلى أن زيادة التهطال قد تقابل جزئياً آثار الاحترار في بعض خطي تيبتان، 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.

سجلات الحريق المُعدة ونتائجها

وقد أدت الحرائق تاريخيا دورا هاما في العديد من النظم الإيكولوجية المتدرجة، حيث حافظت على سيطرة الأراضي العشبية بمنع تعدي النباتات الخشبية وإعادة تدوير المغذيات، وتغير المناخ يغير نظم الحرائق بطرق يمكن أن تعود بالنفع على النظم الإيكولوجية المتدرجة أو أن تلحق الضرر بها تبعا للتغييرات المحددة.

زيادة تواتر الحرائق وكثافتها

وتخلق درجات الحرارة المشتعلة، والرطوبة المخفضة، والمواسم الجافة الأطول ظروفاً أكثر مواتاة لشعل النار وانتشارها، وتشهد مناطق كثيرة من خط الاستدلال ارتفاعاً في وتيرة الحرائق وكثافتها نتيجة لذلك، وفي حين أن المراعي تُصاب عموماً بالحريق، فإن حرائق شديدة التواتر أو شديدة الوطأة يمكن أن تلحق الضرر بالتربة، وتقتل الأنواع الحساسة من الحرائق، وتُغيّر هيكل النظام الإيكولوجي.

ويمكن أن تشتعل حرائق الحادة من النيتروجين والتربة، مما يقلل من خصوبة التربة، كما يمكن أن تلحق الضرر بهيكل التربة ويخلق طبقات مائية تقلل من التسلل إلى 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 يؤدي تغير المناخ إلى تحويل مواسم الحريق بطرق تزيد من الضرر الذي يلحق بالنباتات والتربة.

قمع الحرائق وتشويهها

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 التعدي على الغابات من خلال آليات متعددة تتجاوز تردد حرائقها المخفض، ويميل ثاني أكسيد الكربون المتصاعد في الغلاف الجوي إلى تفضيل النباتات الخشبية على الأعشاب، وقد تخلق أنماط التهطال المصحوبة نوافذ تتيح فرصة لإنشاء البذور الخشبية، وعندما يتم ذلك، يمكن أن يكون من الصعب إزالة النباتات الخشبية حتى لو زادت تواتر الحريق فيما بعد.

Interactions Between Climate Change and Other Stressors

ولا يعمل تغير المناخ في عزلة بل يتفاعل مع عوامل الضغط الأخرى التي يسببها الإنسان لتؤثر على النظم الإيكولوجية المتدرجة، ففهم هذه التفاعلات أمر حاسم للإدارة الفعالة والحفظ.

Overgrazing and Land Degradation

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 الحصى، 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، ففي بعض المناطق، يقلل تغير المناخ بصورة مباشرة من الإنتاجية عن طريق 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 خطى السكان الأصليين إلى أراضي المحاصيل إلى القضاء على مناطق شاسعة من المراعي على الصعيد العالمي، وتواجه شظايا خطى متبقية زيادة في التعرض لتغير المناخ لأن السكان المجزأين قللوا التنوع الوراثي ومحدودية القدرة على التحول في النطاقات استجابة للظروف المتغيرة.

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

فالتفاعل بين التجزؤ وتغير المناخ يخلق تحديات خاصة للحفظ، وقد تصبح المناطق المحمية المنشأة في ظل الظروف المناخية الراهنة غير ملائمة من الناحية المناخية للأنواع التي صُممت لحمايتها، 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 الذي تقوم به الأنواع غير الأصلية التي تجد ظروفاً مناسبة حديثاً في مراحل، وكثيراً ما تكون للنباتات الغازية سمات تسمح لها باستغلال الظروف المضطربة أو المجهدة، مما يعطيها مزايا في البيئات المتغيرة مناخاً.

فبعض الأنواع الغازية يغير نظم الحرائق أو التدوير المغذي أو غير ذلك من عمليات النظام الإيكولوجي بطرق تزيد من هيمنة هذه الأنواع وحرمانها من الأنواع الأصلية، ويمكن أن تكون الأنواع الغازية، بعد إنشائها، شديدة الصعوبة والكلفة للسيطرة عليها، مما يمثل تراثا مستمرا 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 لاحقاً، ويتطلب منع هذه التغييرات التي لا رجعة فيها إدارة استباقية تعالج عوامل الإجهاد المتعددة في آن واحد.

استراتيجيات التكيف والاستجابة الإدارية

وفي حين يشكل تغير المناخ 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 أفضل تناسب الظروف المحلية 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، التي تركز تحديدا على الحلول القائمة على الطبيعة التي تهدف إلى الحفاظ على خدمات النظم الإيكولوجية الثقافية القيّمة في مواجهة تغير المناخ، تنطبق أيضا على خطى 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 الحيوية " 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 الأزدواج، إذ إن إعادة بناء المواد 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 والتواصل

ويتيح توسيع المناطق المحمية والربط بينها 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 الظروف المناخية المجالات التي يحتمل أن توفر الظروف الملائمة للأنواع الرئيسية في ظل 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 الاستجابات التي يتصدى لها النظام الإيكولوجي إزاء تغير 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.

ويمكن أن تؤدي إدارة الرعي المحسنة، وإعادة المناطق المتدهورة، وحماية الأراضي العشبية المحلية المتبقية إلى زيادة تخزين الكربون، وينبغي للبلدان أن تقيّم ليس ميزانيات غازات الدفيئة في المراعي التي تديرها فحسب، بل أيضاً بالمصارف/المصادر التي تزرع فيها المراعي، والأعشاب، والتوندرا، ونظم المراعي الطبيعية.

ويتفادى منع المزيد من تدهور التربة وتحويلها من جراء فقدان كربون التربة ويحافظ على مخزونات الكربون الموجودة، ونظراً إلى المساحة الواسعة من الأراضي العشبية العالمية وخزنها الكبير من الكربون، 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 لصياغة استراتيجيات إدارة التكيف من أجل النظم الإيكولوجية المتدرجة في جميع أنحاء العالم، وتشمل أولويات البحوث فهم العتبات ونقاط التصفيق، وتحديد نبوء المناخ، وتطوير تقنيات الإصلاح الملائمة للمناخ، 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، ويوفر الجمع بين الرصد العلمي والمعارف الإيكولوجية التقليدية صورة أكمل للتغييرات في النظام الإيكولوجي.

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 والثغرات المعرفية الحرجة.

التغييرات والاضطرابات المتوقعة

ويستمر تكاثر نماذج المناخ عموما في الاحترار وزيادة تقلبات التهطال في معظم المناطق المتدرجة، ويتفاوت حجم التغير اختلافا كبيرا بين السيناريوهات تبعا لانبعاثات غازات الدفيئة في المستقبل، وفي ظل سيناريوهات عالية الانبعاثات، يمكن أن تشهد مناطق عديدة من خطى الحدود 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 النظم الإيكولوجية وسير عملها.

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 التخطيط للتكيف، 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 تغيرات مفاجئة في النظام الإيكولوجي وتتجاوز القدرة على التكيف للأنواع والنظم الإيكولوجية.

ألعاب البحوث الحرجة

ورغم تزايد الاهتمام بالبحث، لا تزال هناك ثغرات كبيرة في المعرفة فيما يتعلق بآثار تغير المناخ على الحدود الدنيا، 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 تدابير وقائية قبل عبور نقاط عدم العودة.

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

إن العمليات الأرضية - الديناميات الأرضية، والمجتمعات المجهرية للتربة، ودوافع التدوير المغذي - أقل اهتماماً بالبحث من الغطاء النباتي فوق الأرضي، ولكنها تؤدي أدواراً حاسمة في أداء النظم الإيكولوجية والتغذية المرتدة المناخية، 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 اتخاذ إجراءات منسقة عبر عدة مستويات وقطاعات، ويمكن للتعاون الدولي أن ييسر تبادل المعارف وتنسيق جهود الرصد والتصدي للتحديات المتعلقة بالحفظ عبر الحدود، 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 لتنفيذ الإدارة التكييفية، وكثيرا ما تفشل نُهج الحفظ من القمة دون المشاركة في عملية الشراء المحلية، وعلى العكس من ذلك، تستفيد الجهود المحلية من الدعم العلمي وأطر السياسات التي تتيح التكيف بدلا من تقييده.

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 أساسا أو أنهار كلية.

التحديات الرئيسية والتهديدات التي تواجه النظام الإيكولوجي السريع

وتخلق الآثار التراكمية لتغير المناخ على بيئات خطى شبكة معقدة من التحديات المترابطة، ويساعد فهم هذه التهديدات في مجملها 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.
Loss 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.
مُنع إنتاجية المِنْقَل: ] 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 لحفظ السُبل

ويمثل تغير المناخ تهديداً قائماً للنظم الإيكولوجية المتدرجة في جميع أنحاء العالم، وهذه الأراضي العشبية الشاسعة التي استمرت لعشرات السنين وتدعم التنوع البيولوجي الفريد في الوقت الذي توفر فيه 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، وتعطل خدمات النظم الإيكولوجية، حيث تدهورت نسبة 55 في المائة تقريبا من الأراضي العشبية في الفترة بين عامي 2000 و 2019 في بعض المناطق، مما يدل على حجم التحدي وطابعه الملح.

ومع ذلك، فإن مستقبل الأخطوات ليس محددا مسبقا، إذ أن استراتيجيات التكيف الفعالة - بما في ذلك تحسين إدارة الرعي، واستعادة المناطق المتدهورة، وحماية الأراضي العشبية غير السليمة، والحفاظ على القدرة على الربط بين المناظر 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 السبل للمضي قدما.

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 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 تأثيرا كبيرا على دورة الكربون العالمية، 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.

For more information on grassland ecosystems and climate change, visit the Food and Agriculture Organization's grasslands resources. To learn about conservation strategies, explore the ] International Union for Conservation of Nature's grassland conservation work. Additional research on climate impacts can be found through the Change