Table of Contents
مقدمة: العصر الديناميكي للغابات في عالم يحترق
فالغابات ليست مشهدا ثابتا؛ فقد تحولت حدودها دائما استجابة للدورات المناخية الطويلة الأجل، غير أن المعدل الحالي لتغير المناخ البشري غير مسبوق، مما يؤدي إلى حدوث تغيرات سريعة في توزيع النظم الإيكولوجية الحرجية في جميع أنحاء العالم، وهذه الحدود تتحول إلى توندرا، وتتراجع عن تجفيف السافانا، أو الهجرة المرتفعة إلى الجبال - وهي آثار عميقة بالنسبة للتنوع البيولوجي الذي توفره الغابات في القرن الحادي والعشرين.
إن هذه الظاهرة معقدة وتتفاوت حسب المنطقة، ففي بعض المناطق، تتجه الغابات نحو التضاريس التي لا تحصى في السابق، مثل الغابات المزروعة باتجاه الشمال إلى توندرا القطبية الشمالية، وفي مناطق أخرى، لا سيما في المناطق الجافة من الغابات المدارية والغابات المعتدلة، تسبب الاحترار والجفاف التعافي والانكماش، وتعيد تشكيل الظواهر الحيوية للكوكب، وتخلق نُهجاً إيكولوجية جديدة، وتخفف من آثار الحافظ التقليدية.
سائقو الدروع الخشبية الحرجية
ويتصرف تغير المناخ بوصفه المحرك الرئيسي، ولكن آثاره تتوسط من خلال مجموعة من العوامل المتفاعلة، بما في ذلك درجة الحرارة، والتهطال، وتركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، ونظم الاضطرابات، واستخدام الأراضي البشرية، وفهم هذه العوامل المحركة أمر أساسي للتنبؤ بتوزيع الغابات في المستقبل.
التغييرات في درجة الحرارة والتوقعات
فالدرجات الحرارية التي ترتفع فيها درجات الحرارة العالمية تؤثر مباشرة على العتبات الفيزيولوجية لأنواع الأشجار، حيث ترتفع درجات الحرارة العالية، وتمتد درجات الحرارة الأكثر دفئاً إلى موسم النمو، مما يسمح بإنشاء الأشجار في المناطق التي كانت سابقاً شديدة البرودة للنمو الحرجي، وعلى سبيل المثال، في شمالي ألاسكا وسيبيريا، تتقدم خطوط شجير وشجر الأشجار إلى نظم إيكولوجية حادة.
كما أن التغيرات في أنماط التهطال هي ذات أهمية بالغة، فبعض الغابات الاستوائية، مثل الغابات في جنوب شرق آسيا، حساسة إزاء التحولات في كثافة الريح، وفي المناطق المعتدلة، يؤثر تغير توقيت البطيخ على توافر الرطوبة من أجل تجديد الأشجار، ويتجلى الأثر المشترك للاحترار والجفاف بشكل خاص في مناطق مثل حوض البحر الأبيض المتوسط وجنوب غرب الولايات المتحدة، حيث شهدت الغابات حالات إجازات غذائية واسعة النطاق في العقود الأخيرة.
ثاني أكسيد الكربون
ويمكن أن يؤدي ارتفاع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى تعزيز التكوين الضوئي وكفاءة استخدام المياه في بعض النباتات، وهي ظاهرة معروفة باسم تخصيب ثاني أكسيد الكربون، وقد يعوض هذا الأثر بعض الآثار السلبية للجفاف عن طريق السماح للأشجار بصيانة النمو بأقل من الماء، وفي أجزاء من السافانا الأفريقية، يرتبط ارتفاع ثاني أكسيد الكربون بالتجاوزات الحادة والشظايا التي تتوسع في الأراضي الحشبية، ولكن في غياب تأثيرات الكبيرة.
Disturbance Regimes and Feedbacks
وتغير المناخ يغير تواتر وشدة ومدى الاضطرابات الطبيعية مثل الحرائق البرية، وحالات تفشي الحشرات، والعواصف، ويمكن لهذه الاضطرابات أن تعجل التحولات في الحدود الحرجية بإزالة الغطاء النباتي الحالي وتهيئة الفرص لأنواع جديدة لتنشأ، وعلى سبيل المثال، يسر الاحترار الانتشار الشمالي لـ ] تواتر الصنوبر الديكي في أمريكا الشمالية، مما يتسبب في تحولات هائلة.
كما أن الاضطرابات تخلق حلقات تفاعلية، وتخفض الخسائر في الغابات التهرب من الأرض واللبدو، مما يمكن أن يزيد من الاحترار المحلي والجفاف، ويزيد من دفع الحدود، وفي الأمازون، تتفاعل إزالة الغابات والنار مع تغير المناخ لخلق سيناريو " نقطة الانطلاق " حيث يمكن للغابات أن تعبر عتبة إلى حالة متدهورة شبيهة بالسافانا على المناطق الكبيرة.
استخدام الأراضي البشرية وتجزئتها
فالتدمير البشري - التشجير والزراعة وتنمية الهياكل الأساسية - المناظر الطبيعية للغابات - خلق الحواجز والممرات التي تؤثر على كيفية انتقال الأنواع استجابة للتحولات المناخية، مما يقلل من قدرة الحواف الحرجية على الصمود ويمكن أن يزرع الأنواع في موائل غير مواتية، وعلى العكس من ذلك، يمكن للشبكات المحلية المحمية والممرات الإيكولوجية المصممة بالربط بين المناخ والمناخ أن تيسر الهجرة، وتتوقف فعالية هذه التدابير على سرعة تغير المناخ وعلى النطاق المكاني.
الاستجابة للتغيرات في الحدود
ومع تحول حدود الغابات، يعاد تنظيم تجمعات الأنواع، وبعض الأنواع المزدهرة، وتتراجع أنواع أخرى، وتظهر مجموعات جديدة تماما من الأنواع، وتؤثر هذه التغيرات على التنوع البيولوجي على مستويات متعددة: الوراثية والأنواع والنظم الإيكولوجية.
Species Migration and Range Shifts
العديد من أنواع الغابات تتعقب نوافذها المناخية وتصاعدية في الارتفاع، فعلى سبيل المثال، وثقت الدراسات أن معدل حرارة البوليكات يزيد على 000 1 مرة في السنة الواحدة يرتفع إلى مستوى الزبدة، وأن معدل هجرة الكائنات الحية يزيد ببطء عن 000 1 نوع من أنواع الأشجار في السنة الواحدة، ويزداد طولاً في مناطق الشمال الغربي، بينما تتكاثر أنواع معينة من الطيور في أوروبا وأمريكا الشمالية في وقت مبكر وينتقل إلى مستويات أعلى.
في حافة سلسلة الأنواع المتتالية، تتناقص أعداد السكان الحرفيين أو تنقرض محلياً، قد يستغرق هذا "الدين المنقطع" عقوداً لتتحقق بالكامل في الجبال الإسبانية، يتراجع البلوط البيرني، ويعاني السكان الأقل ارتفاعاً من الجفاف، وقد لوحظت أنماط مماثلة للأنواع الخبيثة في البحر الأبيض المتوسط وارتفاعها في جبال الروك.
التغيرات في تكوين المجتمعات المحلية والنظم الإيكولوجية الموفدة
فالأنواع لا تتحرك كطوائف غير سليمة؛ فهي تتحول بمعدلات فردية تؤدي إلى تجمعات جديدة للأنواع لا يوجد بها أي فارق تاريخي، وعلى سبيل المثال، حيث أن الغابات المشتعلة قد تنتقل الأنواع المعتدلة إلى مناطق كانت تهيمن عليها الأنواع المزروعة سابقا، وتخلق الغابات المختلطة، وفي المنطقة المهددة، فإن الأشجار المتردية مثل الأسقف والبرة تتوسع في غابات الأنهار، مما يؤدي إلى تغيير في القيم الإيكولوجية المغذية.
كما أن النباتات الافتراضية والفطريات والكائنات الحية في التربة تستجيب أيضاً للتحولات الحدودية، التي كثيراً ما تكون في طرق غير مفهومة فهماً كافياً، وقد تعطل شبكات ميرايزال، التي هي ذات أهمية حاسمة بالنسبة لصحة الأشجار، مع تغير الأنواع المضيفة، مما قد يؤدي إلى آثار مسببة للاختلال على إنتاجية الغابات وقدرتها على التكيف.
الآثار على الحياة البرية وأنواع الحجر
فالحياة البرية التي تعتمد على أنواع محددة من الغابات أو هياكل النسيج ضعيفة بوجه خاص، فعلى سبيل المثال، فإن الملكية المُحتملة ] في منطقة المحيط الهادئ الشمالية الغربية تعتمد على الغابات القديمة النمو؛ ونظرا لأن هذه الغابات تتأثر بالجفاف، والنيران، وتفشي الحشرات، فإن سكان البومة ينخفضون في القطب الشمالي، وكاريبو، وزراعة الرنة تعتمد على تياريند.
إن أنواع الحجر الرئيسية التي تُعد موائل الغابات - مثل القوارير والفيلة وعربات الخشب - يمكن أن تيسر أو تعوق التحولات الحدودية، وفي المنطقة المجاعة، يمكن أن يخلق نشاط القوارض الرطبة الأراضي الرطبة التي تُعيق التجفيف، بينما في الغابات الاستوائية، تفرق الفيلة بذور الأشجار عبر التدرجات، وتساعد الهجرة، ويكتسي فهم هذه التفاعلات أهمية حاسمة في التنبؤ بالهياكل الحرجية في المستقبل.
دراسات حالة من حول العالم
ويسلط فحص مناطق محددة الضوء على تعقيد وتنوع الاستجابات المتعلقة بالحدود الحرجية لتغير المناخ.
الغابات البورية - توندرا إيكوتون في أمريكا الشمالية ويوراسيا
إن منطقة الانتقال الحرجي المزخرفة - البكر هي أحد أبرز الأمثلة على تقدم الغابات، وتظهر السجلات الساتلية أن الغطاء الشجري قد زاد بنسبة عدة في المائة في أجزاء من شمال كندا وسيبيريا خلال العقود الثلاثة الماضية، غير أن التقدم ليس موحداً؛ وتظهر بعض المناطق " الفرز " بينما تظهر مناطق أخرى " الازدحام " بسبب الحريق، أو التلف الحشري، أو الإشعاع الحاد.
وقد خلصت دراسة أجريت في Northeast Siberian taiga] إلى أن الغابات المزروعة تتسع إلى توندرا، ولكن معدلات النمو في أشجار الكبار تتناقص بسبب زيادة الضغط على الجفاف بسبب صيفات أكثر دفئاً، وهذا يشير إلى أنه في حين تتحرك الحدود، فإن الغابات الداخلية قد تصبح أقل إنتاجية.
غابة جافة الاستوائية في أمريكا الوسطى والجنوبية
في مجال الغابات الجافة هي من بين أكثر النظم الإيكولوجية تهديداً، تشير التوقعات المناخية إلى أن العديد من المناطق الحرجية الجافة ستصبح أكثر جفافاً وأكثر مواسماً، مما يؤدي إلى التخزين، وفي [البعثة]] من البرازيل، وهي غابة مدارية جافة موسمياً، تسببت حالات الجفاف الشديد في انتشار معدلات الوفيات الناجمة عن الأشجار، وتحولت إلى أنواع خشبية أكثر تجزئة.
غابات مونتان من الأنديز الاستوائية
ومن المتوقع أن تتحول غابات مونتان إلى مستوى أعلى من حيث ارتفاع درجات الحرارة، وفي الأنديز، تكون الغابات السحابية ضعيفة بشكل خاص لأنها تعتمد على الضباب والغلاف الغيومي المتكرر للرطوبة، وترتفع مستويات السحاب وتخفض مدخلات الرطوبة وتشدد الأشجار، وقد وجدت دراسة عن المنحدرات الشرقية من نهر أندز أن المجتمعات المحلية للطيران ترتفع بمعدل متوسط يتراوح بين 2.5 و3.5 متر في السنة، ولكن أسرع.
استراتيجيات الحفظ والإدارة التكيفية
ونظرا لاحتمال استمرار التحولات في الحدود، يجب أن ينتقل الحفظ من الحفظ الثابت إلى الإدارة الدينامية والتكيفية، ومن الضروري الجمع بين النهج، بدءا من الرصد وحتى التدخل النشط.
نظم الرصد والإنذار المبكر
Inventrating inest warning-using platforms such as Landsat and MODIS-enables detection of forest boundary changes at large scales. Indices like NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and tree cover change products can identify areas of dieback or expansion.
Ecological Corridors and assisteded Migration
إن إنشاء وصيانة القدرة على الاتصال بين الموائل هو استراتيجية رئيسية للتكيف، فالممرات الإيكولوجية التي تتبع درجات تغير المناخ (مثلاً، شمال الجنوب في المناطق المعتدلة، وتباعد درجات عالية في الجبال) يمكن أن تهجر الأنواع بصورة طبيعية، وفي مبادرة Y2Y (Yellowstone to Yukon) ، وهي مبادرة تسهل الانتقال إلى ممر واسع النطاق.
Protecting Climate Refugia
إن المناخ الذي لا يزال فيه المناخ مستقرا نسبيا حتى مع تغير البيئة المحيطة به، وهو أمر حاسم الأهمية للحفاظ على التنوع البيولوجي، حيث كثيرا ما يشمل الوديان العميقة، والمنحدرات ذات المسافات الشمالية، والسواحل التي تتأثر بتيارات المحيط الهادئ الباردة، والمناطق ذات التضاريس المعقدة، وفي منطقة شمال غرب المحيط الهادئ، حدد الباحثون " ميكروفيا " في غابات الخضروات القديمة التي توفر كميات مبردة، وتحميها.
الإدارة التكييفية وإعادة التأهيل
"الخدمة التكيفية تنطوي على معالجة الحفظ كتجربة: تنفيذ الاستراتيجيات، رصد النتائج، التكيف على أساس النتائج، بالنسبة لحدود الغابات، قد يعني هذا إدارة فعالة للحواف لتباطؤ التعافي أو تيسير التوسع، على سبيل المثال، ] [الحرق المنصوص عليه ] يمكن أن يقلل من حمولات الوقود ويمنع الحرائق البرية المهددة التي من شأنها أن تسبب تراجعاً لا رجعة فيه.
] نحن ننتقل من حقبة من الحفظ التي تحاول الحفاظ على الماضي إلى عهد يجب أن تشكل المستقبل] - على أساس مبادئ المرونة الإيكولوجية.
]
التوقعات المستقبلية وأولويات البحوث
وسيتوقف مسار حدود الغابات على معدل تغير المناخ وفعالية التخفيف ونجاح استراتيجيات التكيف، وإذا اقتصر الاحترار العالمي على 1.5 إلى 2 درجة مئوية بموجب اتفاق باريس، يمكن تجنب بعض الانكماش الحرجي، ولا سيما في المناطق المدارية والمعتدلة، ولكن حتى في ظل السيناريوهات المتفائلة، فإن التحولات الكبيرة في الحدود قد أغلقت بالفعل بسبب الانبعاثات السابقة.
وتشمل أولويات البحث الرئيسية تحسين النماذج التي تدمج النبات الدينامي والاضطرابات والهجرة من الأنواع، وهناك عدم يقين بالغ الأهمية بشأن قدرة الغابات على عزل الكربون في سياق تغير المناخ في المناطق النائية، ويمكن أن تصبح الغابات مصادر كربون صافية، كما أن فهم دور عمليات التربة، ولا سيما في المناطق التي يُستخدم فيها الرماد، أمر أساسي.
وأخيراً، فإن التعاون الدولي وتبادل المعارف أمر حيوي، إذ أن منظمات مثل ]IPCC و]FAO]] تيسر ذلك بالفعل، ولكن التنفيذ على الأرض يتطلب تمويلاً وإرادة سياسية، وستختبر العقود المقبلة قدرتنا على إدارة النظم الإيكولوجية في عالم تمضي فيه الحدود باستمرار.