التوزيع المتغير لنظم البيئة الحساسة للمناخ

مقدمة

ويمر توزيع النظم الإيكولوجية الحساسة للمناخ بتحول سريع مع تباطؤ تغير المناخ العالمي، وهذه النظم الإيكولوجية - التي تتحول من توندرا الألب والغابات المغلية إلى الشعاب المرجانية والأراضي الرطبة الساحلية - وهي عرضة للخطر بصفة خاصة لأن هيكلها ووظائفها يعتمدان على ظروف مناخية ضيقة التحديد، ويؤدي ارتفاع درجات الحرارة العالمية، وتغير نظم التهطال، وزيادة تواتر الأحداث الجوية الشديدة إلى زيادة الأنواع وصيانتها في اتجاهها.

فالتغيرات في توزيع النظم الإيكولوجية ليست موحدة في جميع أنحاء العالم، إذ أن بعض المناطق، مثل منطقة القطب الشمالي والمناطق الجبلية المرتفعة، تدفئ بمعدلات تتراوح بين ضعفين وثلاثة أضعاف المتوسط العالمي، مما يؤدي إلى آثار واضحة على النظم الإيكولوجية المعتمدة على الجليد والمكيفة الباردة، وفي الوقت نفسه، تواجه المناطق المدارية ودون المدارية مخاطر حادة من أنماط سقوط الأمطار والإجهاد الحراري، ويتوقف مدى انتقال النظم الإيكولوجية بصورة طبيعية على عوامل مثل الربط بين النظم الإيكولوجية، وظروف التربة،

العوامل المؤثرة في توزيع النظم الإيكولوجية

ارتفاع الحرارة والمظروف الحرارية

(أ) إن خطوط الحرارة هي أكثر العوامل الأساسية التي تحكم النطاقات الجغرافية للأنواع والنظم الإيكولوجية: حيث توجد لدى كل كائن حي نيغاً حرارياً متحققاً - مدى حرارة يمكن أن يحافظ على نمو سكاني إيجابي، وحيث أن متوسط درجة الحرارة العالمية قد ارتفع بنحو 1.1 درجة مئوية منذ زمن ما قبل الصناعة، فإن الأوعية الحرارية قد تحولت إلى الأعمدة بمعدل متوسط يتراوح بين 40 و50 كيلو متراً إيكولوجياً لكل عقد.

كما أن حرارة المحيطات تعيد تشكيل النظم الإيكولوجية البحرية، إذ أن الشعاب المرجانية، التي تتطلب درجات حرارة مياه تتراوح بين 23 درجة مئوية و 29 درجة مئوية للنمو الأمثل، تشهد أحداثا متكررة تبيض فيها درجات الحرارة السطحية البحرية عندما تتجاوز درجة حرارة سطحها، ونتيجة لذلك، تتقلص عمليات توزيع الشعاب المرجانية في المناطق المدارية، وتتوسع في المياه دون المدارية والمعتدلة، حيث تتحول مجتمعات محلية جديدة إلى مناطق موثقة.

أجهزة التهوية

أما التغيرات في التوقيت والكثافة ومجموع كمية التهطال فهي الثانية إلى درجة الحرارة في دفع إعادة توزيع النظم الإيكولوجية. ]تغطي الأمازون،[ النظم الإيكولوجية الحساسة ]FLT:1]، مثل الأراضي الشحيحة في البحر الأبيض المتوسط، وصحاري جنوب غرب أمريكا الشمالية، والغابات الأمازون المطيرة، فهي ضعيفة بوجه خاص، وفي فترات التوزيع الطويلة والممتدة لأوراق الأمطار، أدت إلى ظاهرة " تبدلها المميتة " .

وعلى النقيض من ذلك، تشهد بعض المناطق تهطالا متزايدا، مما قد يؤدي إلى توسع الأراضي الرطبة أو تحويل الأراضي العشبية إلى الأراضي الحرجية، وقد شهدت البلاط الكبرى في أمريكا الشمالية، على سبيل المثال، تحولا شماليا في حدود البرايي - الغابات، حيث أن توافر الموائل العالية يدعم إنشاء الأشجار، غير أن أحداث الفيضانات تؤدي أيضا إلى تآكل النظم الإيكولوجية الساحلية والنباتية، بينما يقلص من الكتل الجليدية الطويلة في المناطق الجبلية إلى حد كبير.

الأحداث الخطيرة ومواقف الاضطرابات

وقد أصبحت الأحداث الجوية البالغة الشدة - بما فيها الموجات الحرارية، والحرائق البرية، والعواصف، والفيضانات - أكثر تواتراً وشدة، مما أدى إلى توسّع مواصف إطلاق النار على نطاق العالم، وفي الغابات المزروعة، تحول الحرائق الكبيرة إلى مناطق ملتوية أو أراض عشبية متدهورة، مما أدى إلى حدوث تغيرات في حدود الغابات - الخمور في منطقة البحر الكاريبي.

فالاضطرابات المصاحبة - مثل الجفاف الذي يليه تفشي الخنفساء - يمكن أن تؤدي إلى تحولات في الدولة تستمر منذ عقود، ويقلل الاتجاه الحالي لزيادة تردد الاضطرابات الوقت المتاح للنظم الإيكولوجية لكي تستعيد، وتخفض بشكل فعال العتبة المناخية التي يحدث فيها تحول في التوزيع، ويكتسي رصد هذه الديناميات أهمية أساسية للتنبؤ بحدود النظم الإيكولوجية في المستقبل.

استخدام الأراضي البشرية وتجزئتها

فالأنشطة البشرية تتفاعل مع تغير المناخ لتسريع أو إعاقة إعادة توزيع النظم الإيكولوجية، كما أن تغيرات استخدام الأراضي - التشجير والتحضر والموئلات الجاهزة للزراعة والحد من قدرة الأنواع على تتبع المناخ المناسب، ففي الولايات المتحدة الشرقية، مثلا، تبطأ الهجرة من الغابات شمالا بفعل الحقول الزراعية والطرق السريعة التي تعمل كحواجز أمام تفريق البذور، وعلى العكس من ذلك، يمكن للممرات التي تفرزها الإنسان مثل تغيرات أو محطات الطرق.

ويجري حالياً مناقشة مسألة إعادة التوطين أو المساعدة على الهجرة باعتبارها أداة لحفظ الأنواع غير القادرة على التحول بسرعة كافية، وقد حدثت بالفعل بعض عمليات النقل التجريبية لـ الأشجار المهددة بالانقراض الشديد ] مثل سيارة فلوريدا تورييا تريفوليا التي يجري نقلها شمالاً إلى أجواء أكثر برودة، وفي حين أن هذه التدخلات مثيرة للجدل تبرز الحاجة الملحة إلى حدوث تغييرات في التوزيع الجارية.

آثار خطوط التوزيع على التنوع البيولوجي وخدمات النظم الإيكولوجية

فقدان التنوع البيولوجي وتشويه المجتمع

ومن بين النتائج العميقة لتغير توزيع النظم الإيكولوجية فقدان التنوع البيولوجي، حيث أن الأنواع التي تتسم بدرجة عالية من التخصص أو بقدرات محدودة من التفريق تواجه مخاطر انقراض مرتفعة. ] الأنواع الدفينية الهندية مثل مجموعة بيكات أمريكا (أوكاتورا) ترتفع حيث ترتفع معدلات الوفيات في أقل من 21 في المائة؛ وتخسر السكان في ذروة الجبال المعزولة أساسا.

وقد تشكل تجمعات الأنواع المتناقلة مع تحولات في النطاقات مجتمعات لم يسبق لها مثيل، وقد يفقد هذا التكرير العلاقات الإيكولوجية - القل َّم الاتصال بمصانعها المضيفة، وقد يجد المفترسون فريسة جديدة في الوقت الذي يفقدون فيه أنواعا تقليدية، ويتغير الهرميات التنافسية، ويمكن أن تؤدي هذه التغييرات إلى آثار ملتوية على جميع الشبكات الغذائية.

خدمات النظم الإيكولوجية المعرضة للخطر

ويؤثر توزيع النظم الإيكولوجية تأثيرا مباشرا على الخدمات التي يستمدها البشر من الطبيعة. Carbon storage] خدمة حرجة: الغابات المزروعة والمدارية، والأراضي الخبيثة، وغابات المانغروف الساحلية تخزن كميات كبيرة من الكربون، وعندما تستعيد الغابات هوامش دافئة أو تحل محلها أراض عشبية، يُطلق كربون التربة ويزيد من ارتداده المناخ.

كما تتعرض المياه للهبوط والتنقية للخطر، إذ أن المصيد الجبلي الذي يتغير من النظم التي تسودها الثلوج إلى النظم التي تهيمن عليها الأمطار يشهد تحولات في توقيت الجراء وانخفاضات في التدفقات الصيفية، مما يهدد إمدادات المياه لملايين الناس، والنظم الإيكولوجية الساحلية مثل المارشات المالحة وسفن المحار العازلة في المناطق الداخلية من موجات العواصف، ومع انخفاض مستوى سطح البحر وتناقص درجة حرارتها، فإن الدفاعات الطبيعية تضيعة تؤدي إلى زيادة الضعف الساحلي.

وقد تأثرت الخدمات الترفيهية والثقافية - بما في ذلك السياحة البيئية والصيد وصيد الأسماك والقيم الروحية المرتبطة بمناظر معينة - عندما تتعرض النظم الإيكولوجية المتحركة مثل الشعاب المرجانية الكبرى أو سافانا المتينة للتغيرات في التوزيع، وتزداد الآثار الاقتصادية إلى حد كبير، حيث تتناقص إيرادات السياحة في بعض المناطق مع تدهور الجاذبية أو التحول.

رصد التغييرات في توزيع النظم الإيكولوجية

الاستشعار عن بعد بواسطة السواتل

وتعطي عمليات المراقبة الساتلية نظرة متبادلة ومتسقة للتغيرات التي تحدثها النظم الإيكولوجية في المناطق الكبيرة، كما أن منابر مثل " خط الاستنشاق " الذي يمتد بين 30 و2 سنوات، و " تحليلات الغطاء الحرجي " التي تتيح حدوث تغيرات في الأراضي، و " خط التونة الأرضية " ، و " خط التونة الأرضية " ، و " التون الثاني - و " .

وستوفر بعثات ساتلية جديدة، مثل بعثة ناسا EMIT] و]SBG (بيولوجيا الأرض والجيولوجيا) المخطط لها في العقد المقبل، تفاصيل أكثر شمولا، مما يتيح الكشف عن الأنواع الوظيفية النباتية بل وتكوين الأنواع، عندما تكون مقترنة بصورات النظام الإيكولوجي هذه،

الاستقصاءات الميدانية والحيز الطويل الأجل

ولا تزال عمليات المراقبة الأرضية ضرورية للتحقق من التقديرات المستمدة من السواتل ولإخفاء تغييرات دقيقة النطاق غير مرئية للمستشعرات، والشبكات مثل الشبكة الوطنية للمرصد الإيكولوجي في الولايات المتحدة، و] التكوينات الطويلة المدى للتصنيفات، والتركيبات التي تُستخدم فيها هذه المركبات

وتتابع شبكات علم الفينولوجيا مثل شبكة الظواهر الوطنية التابعة للولايات المتحدة ] توقيت إصدار المنشورات، والزهور، والهجرة، وتُحدث تغييرات في هذه الأحداث البيولوجية في كثير من الأحيان قبل التحولات في التوزيع، وتُستخدم كمؤشرات للإنذار المبكر، وتسهم مبادرات علوم المواطنين، مثل eBird و iNaturalist، بملايين من عمليات المراقبة الجغرافية كل سنة، في توسيع نطاق زمني نسبيا.

Climate and Process-Based Modeling

وللعرض على عمليات التوزيع في المستقبل، يستخدم العلماء مجموعة متنوعة من النماذج، وتربط نماذج توزيع الأنواع نسبياً بين المتغيرات البيئية، ثم تحدد مجالات مناسبة في ظل المناخات المقبلة، وتشتمل النماذج القائمة على العمليات على قيود فيزيولوجية وتشتت وتنافس على محاكاة ديناميات النظم الإيكولوجية بمرور الوقت.

ولا تزال أوجه عدم اليقين قائمة - خاصة حول معدلات التفرق، والقيود المفروضة على التربة، والتفاعلات مع نُهج النماذج الاضطرابات ولكن المجمّعة (التي تضم نماذج متعددة) تقدم توقعات قوية، وقد استخدم تقرير التقييم السادس للجنة البلدان النامية لمكافحة الجفاف في منطقة المحيط الهادئ (AR6) هذا الناتج التجميعي للاستنتاج بأن العديد من النظم الإيكولوجية الجبلية والأعمدة ستفقد أكثر من 60 في المائة من مناطقها الحالية بحلول عام 2100 في إطار مسار التكيف السريع.

استراتيجيات الإدارة لدعم قدرة النظم الإيكولوجية على التكيف

توسيع المنطقة المحمية والترابط

فالمناطق المحمية التقليدية، التي تستهدف الحدود الثابتة، تحتاج إلى تعزيز من خلال التوسع والتنسيب الاستراتيجي لاستيعاب النظم الإيكولوجية المتغيرة، ويقترح مفهوم HFLT:1] الحفاظ على 50 في المائة من الأراضي والبحر للسماح للنوع بتتبع المناخ، وفي الممارسة العملية، تقوم بلدان كثيرة بتوسيع شبكات المناطق المحمية على امتداد المناطق المرتفعة والممتدة إلى المناطق الجبلية، وذلك من أجل إنشاء الممرات - الحجرية.

وتتجاوز عمليات حفظ القدرة على الاتصال بين الجماعات السكانية حدائقها: ]climate-wise connectivity]، وتشمل تصميمات " refugia " - مناطق مستقرة نسبياً وتستخدم كحجرات تدريجية، وكثيراً ما تكون هذه منحدرات عالية الارتفاع، أو قاعات الكانتونات الباردة، أو السواحل ذات الوجه الشمالي تساعد على ضمان إعادة استخدام الأنواع.

إعادة النظام الإيكولوجي المتدهور

ويمكن أن تعجل عملية الإصلاح الفعلي بالتحول إلى دول النظام الإيكولوجي المستقرة، كما أن جهود إعادة التحريج والتحريج، مثل تحدي بون ] الرامية إلى إعادة 350 مليون هكتار من الأراضي المتدهورة بحلول عام 2030، تحتاج إلى النظر في الظروف المناخية المقبلة.

وفي أراضي البساتين، يمكن لإعادة الترفيط والمسحوق أن يعيد إلى العمل المائي وعزل الكربون حتى مع تغيرات المناخ المحيطة، وبالمثل، تجري تجربة استعادة المرجان باستخدام السلالات المتحملة للحرارة في منطقة البحر الكاريبي وبحافة الحاجز الكبرى لمساعدة الشعاب المرجانية على الاستمرار في أماكنها بينما تظهر موائل أنسب في أماكن أخرى.

إدارة إعادة التوزيع والمساعدة في الهجرة

وعندما تكون القدرات الطبيعية في التفريق بطيئة بشكل لا يمكن تصوره بسبب التجزؤ أو عدم وجود أرض مناسبة، قد يكون من الضروري الانتقال الفعلي لمنع الانقراض.() وقد أصدر الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة [(FLT:]) مبادئ توجيهية للمساعدة في الاستعمار، مع التشديد على تقييم المخاطر لتجنب إدخال أنواع تصبح متفشية.() وتنتقل عدة مشاريع [FLT:]

وبالنسبة للنظم الإيكولوجية بأكملها، يجري مناقشة نهج جديدة مثل " إعادة توزيع أنواع النظم الإيكولوجية " ، مثل زراعة أرض ملح مع ارتفاع مستوى سطح البحر، وهذه التدخلات تتطلب تخطيطا دقيقا، ولكنها قد تكون الطريقة الوحيدة للحفاظ على بعض وظائف النظم الإيكولوجية في مواجهة التغير السريع.

السياسات والإدارة المتكاملة

ويجب أن تعمل الاستجابات الفعالة على نطاق واسع، بدءاً من القرارات المحلية المتعلقة باستخدام الأراضي إلى الاتفاقات الدولية، وتعترف ] اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ ] و] [الاتفاقية المتعلقة بالتنوع البيولوجي ] بضرورة إدماج التكيف مع المناخ في الحفظ.

وعلى أرض الواقع، يستخدم مديرو الأراضي نُهجاً إدارة دينامية: تكييف إدارة الحرائق من أجل تعزيز الأنواع المُشفرة بالحريق، وإعادة النباتات الغازية التي تستفيد من الاحترار، وإنشاء مناطق عازلة حول نزيف المناخ، وآليات تمويل مثل صندوق المناخ العالمي ، و مرفق البيئة العالمية ، تدعم هذه النظم الإيكولوجية.

دراسات حالة للسرقات المراقَبة

القطب الشمالي توندرا وغابات بورال

وتدفئ القطب الشمالي بسرعة أربع مرات تقريباً من المتوسط العالمي، مما يؤدي إلى التوسع السريع في أنواع الشجيرات (Alnus, Betula, Salix) إلى توندرا بارين سابقاً، وهذا " الازدهار " يغير اللبدو وعمق البروفوست والموئل الحيواني، وفي الوقت نفسه، فإن خط الأشجار في سيبيريا قد ارتفع إلى ما بعد 50 كيلومتراً.

النظم الإيكولوجية الجبلية

وفي جبال الألب الأوروبية، ارتفعت نسبة الأيزومرات إلى نحو 100 متر في العقد منذ الثمانينات، مما أدى إلى تحولات صعودية في خطوط الغابات ونباتات الألب، غير أن العديد من أنواع القمة لا تملك أرضا أعلى للاستعمار، مما أدى إلى زيادة أثر " المصعد إلى الانقراض " .() وتُفيد [مؤتمرات القمة العالمية المعنية بالتنوع البيولوجي للجبال [الثبات الباردة] بأن الأنواع الغنية من النباتات.

الشعاب المرجانية

وقد شهدت النظم الإيكولوجية للشعاب المرجانية تغيرات كبيرة في التوزيع، حيث شهدت الشعاب المرجانية الكبرى ] أحداثاً في التبيض الخلفي و2017 أدت إلى مقتل أكثر من 50 في المائة من المرجان من المياه الضحلة، وقد تحولت المجتمعات المحلية في الخليج الفارسي، حيث تتجاوز المياه بالفعل التسامح العادي، إلى أنواع أقل من الأنواع الشعابية في شرق البحر الأبيض المتوسط، في الوقت نفسه،

خاتمة

ويتغير توزيع النظم الإيكولوجية الحساسة للمناخ بمعدل غير مسبوق، مدفوعا بارتفاع درجات الحرارة، والتنبؤ المتغير، والظواهر المتطرفة، واستخدام الأراضي البشرية، وهذه التحولات لها عواقب هامة على التنوع البيولوجي، وخدمات النظم الإيكولوجية، والمجتمعات البشرية، كما أن الرصد الفعال من خلال السواتل، والشبكات الميدانية، والنماذج أمر أساسي لتتبع التغيرات والتوقعات المقبلة، ويجب أن تنفذ الاستجابات الإدارية من الربط بين المناطق المحمية، والاستعادة إلى مسارات المساعدة للهجرة لدعم قدرة النظام الإيكولوجي على التكيف، ولكن ينبغي أن تنفذ بعناية.

ومع استمرار دفء الكوكب، فإن نافذة التدخل الاستباقي تضيق، فالخيارات التي اتخذت اليوم فيما يتعلق بتخفيضات الانبعاثات واستثمارات الحفظ ستحدد ما إذا كان يمكن أن تتكيف أو ستضيع النظم الإيكولوجية الأكثر ضعفاً، وفي نهاية المطاف، فإن معالجة انبعاثات غازات الدفيئة من الأسباب الجذرية - هي السبيل الوحيد لإبطاء وتيرة التغيير وكسب الوقت للعمليات التكييفية للطبيعة.

External Links]

• IPCC AR6 Working Group II Report on Impacts, Adaptation, and Vulnerability]
• USGS: Species and Ecosystem Climate Change Research]
• National Park Service: Ecosystem Shifts Due to Climate Change]