تغییر اقلیم به طور غیرقابل انکاری آینده سیاره ما را شکل می دهد و تأثیر آن به اکوسیستم ما می رسد. از جمله ساکت ترین ناظران این مسخ، درختان جهان هستند.
بر اساس تحقیقات انجام شده، سالانه 10 میلیارد درخت از بین می رود. این کاهش نشان دهنده چیزی بیش از یک مقدار عددی است. این نشان دهنده کاهش قابل توجه زیرساخت های طبیعی زمین و خدماتی است که جنگل ها ارائه می دهند، مانند حمایت از تنوع زیستی و مقررات آب و هوایی.
یک مطالعه جدید توسط دانشمندان دانشگاه سانتا باربارا (UCSB) و دانشگاه دیویس، حساسیت درختان به خشکی در مناطق مختلف آب و هوایی را بررسی می کند. همانطور که ما در تحقیقات فرو می رویم، آشکار می شود که اثرات تغییرات آب و هوا بر درختان چند وجهی است. فقط مسئله اعداد نیست؛ بلکه شامل درک چگونگی واکنش گونه های مختلف به شرایط آب و هوایی در حال تغییر است.
حساسیت درختان به خشکی، جنبه ای حیاتی که در این مطالعه بررسی شد، تأثیر متقابل پیچیده بین الگوهای آب و هوایی و سلامت درختان را روشن میکند.
یکی از نویسندگان این مطالعه، پروفسور دادنی گفت که کاهش خشکیدگی درختان از مناطق خشکتر کالیفرنیا در طول خشکسالی 2012-2016 به عنوان انگیزهای برای کار فعلی آنها است.
او توضیح داد: “من متوجه شدم که این با تصورات علمی فعلی در تناقض است. جالب توجه است که این مطالعه از مطالعاتی حمایت میکند که نشان میدهد درختان فاسد – درختانی که منابع آبی فراوان دارند – به خشکسالی حساستر هستند. این امر باعث انجام یک تحقیق جهانی شد که توسط بانک داده های حلقه درختی بین المللی تسهیل شد تا سازگاری این الگوها را در مقیاس بزرگتر آزمایش کند.”
حساسیت درختان در شیب های آب و هوایی
محققان با تجزیه و تحلیل دقیق 6.6 میلیون نمونه حلقه درخت شروع کردند. این مطالعه گسترده 122 گونه در سراسر جهان را در بر گرفت و از نمونه های حلقه درختان به عنوان شاخص قابل اعتماد رشد سالانه استفاده کرد.
مقیاس جهانی این تحقیق به دنبال ارائه یک درک جامع از چگونگی واکنش درختان به خشکی در شرایط مختلف آب و هوایی بود.
سپس این مجموعه داده با دادههای آب و هوایی تاریخی، از جمله بارش و دما، ارجاع متقابل شد و الگوهای موجود را نشان داد.
برخلاف باورهای رایج، این تحقیق یک الگوی شگفت انگیز را کشف کرد: درختان در مناطق مرطوب تر جهانی حساسیت بالایی به خشکی نشان میدهند و نه برعکس! این یافته عقل متعارف را که درختان در محیط های خشک تر آسیب پذیرتر هستند را به چالش می کشد.
با پیش بینی تغییرات رشد تا سال 2100، این مطالعه آسیب پذیری غیرمنتظره ای را در مناطق مرطوبتر و گرمتر نشان داد، که نشان میدهد درک ما از اثرات تغییرات آب و هوایی بر ثبات جنگل ها در این مناطق دستکم گرفته شده است.
این مطالعه همچنین به پویایی تکاملی درختان در پاسخ به تغییرات آب و هوایی پرداخت.
با استاندارد کردن رشد در مناطق اقلیمی گونه ها، میتوان به دنبال تفاوتها در حساسیت بود و پیوندهایی با سازگاری ایجاد کرد. پروفسور دادنی توضیح داد که از آنجایی که جمعیت درختان در طول زمان با محیط خود سازگار می شوند، تغییرات آب و هوا در محدوده گونه ها انتظارات سازگاری های متنوعی را ایجاد می کند که منجر به تنوع ژنتیکی می شود.
تاثیر تغییر اقلیم بر سلامت جنگل ها
آسیب دیدگی
یافته های این مطالعه نه تنها باورهای سنتی را در مورد آسیب پذیری درختان در برابر خشکسالی به چالش میکشد، بلکه مفهوم جدیدی را معرفی میکند – «فاسد شدن» درختان در مناطق مرطوبتر.
این پدیده که در آن درختان با دسترسی بیشتر به منابع آبی حساسیت بیشتری نسبت به خشکسالی نشان میدهند، پیامدهای مهمی برای آینده اکوسیستم های جنگلی جهانی دارد.
علاوه بر این، این آسیب پذیری غیرمنتظره، فرضیات قبلی را در مورد اینکه کدام جنگل ها بیشتر توسط تغییرات آب و هوایی تهدید میشوند، به چالش میکشد.
تغییرات اقلیمی
با تجزیه و تحلیل روند رشد و پیشبینی تغییرات تا سال 2100، این تحقیق نگاهی اجمالی به تغییرات اقلیمی پیشبینی شده در دامنه های گونه ها ارائه میکند.
پیشبینی ها نشان دهنده چالشی اساسی برای بسیاری از گونه های درختی است. انتظار میرود بیش از 11 درصد از محدوده متوسط گونه ها تا سال 2100 با آب و هوای جدیدی روبرو شود. این نشان دهنده شرایطی است که به طور قابل توجهی با شرایطی که گونه ها در حال حاضر تجربه میکنند متفاوت است و خطر قابل توجهی برای بقای طولانی مدت آنها ایجاد میکند.
متغیرهای اقلیمی
این مطالعه همچنین به متغیرهای اقلیمی خاص می پردازد و دو مورد را برجسته می کند: تبخیر و تعرق بالقوه (PET) و کمبود آب اقلیمی (CWD).
این عوامل در تعیین سطوح تنش درختان تحت شرایط متغیر محیطی بسیار مهم هستند. پیشبینی میشود که میانگین PET با افزایش دما افزایش یابد که نشان دهنده افزایش اتلاف آب از تبخیر و تعرق است. انتظار میرود به طور همزمان، CWD، معیاری برای سنجش تعادل بین عرضه و تقاضای آب، تشدید شود.
این تغییرات در مجموع به استرس شدید درختان در پی تغییرات آب و هوایی کمک می کند.
تنوع ژنتیکی و سازگاری
سازگاری به عنوان یک عامل حیاتی برای بقای درختان پدیدار شده است. این مطالعه جنبه های عملی تنوع ژنتیکی و سازگاری را بررسی کرده است. با گذشت زمان، جمعیت درختان به محیط اطراف خود واکنش نشان می دهند و تنوع ژنتیکی را برای انطباق با تغییرات محیطی پرورش می دهند.
همانطور که ذکر شد، این مطالعه یک پیچ و تاب شگفت انگیز را در مورد درختان در مناطق مرطوب تر معرفی میکند که به عنوان یک مخزن ژنتیکی عمل میکنند و حساسیت بالایی به خشکی نشان میدهند. این یافته روش های پیچیده ای را که در آن درختان با محیط خود سازگار می شوند، برجسته می کند.
اهمیت تنوع ژنتیکی توسط پروفسور دادنی برجسته شد. او توضیح داد که روند رشد بلندمدت می تواند آزمایش کند که آیا جمعیت های مختلف به رویدادهای شدید مانند خشکسالی واکنش متفاوتی نشان می دهند یا خیر.
او گفت: “اگر تفاوت های قابل توجهی در پاسخ به خشکسالی وجود داشته باشد، می توانیم استنباط کنیم که این جمعیت ها احتمالاً در طول زمان به طور متفاوتی سازگار شده اند که منجر به تغییرات مکانی در آسیب پذیری جمعیت درختان در برابر تغییرات آب و هوایی می شود.”
اگرچه تنوع ژنتیکی میتواند درجاتی از محافظت از جنگل ها در برابر تأثیرات تغییرات آب و هوایی را فراهم کند، ظرفیت درختان برای سازگاری با خشکسالی و آب و هوای متغیر دارای محدودیت های مشخصی است، همانطور که در موارد بی سابقه مرگ و میر در سراسر جهان نشان داده شده است.
مفاهیم عملی برای مدیریت جنگل
کشف مخزنی از ذخایر مقاوم به خشکی در مناطق خشکتر نمونه ای ملموس از سازگاری درختان است.
این جیب های انعطاف پذیر بینش های ارزشمندی را در مورد استراتژی هایی که درختان برای زنده ماندن در شرایط سخت به کار میگیرند، باز کردن راه هایی برای استراتژی های حفاظتی، از جمله مهاجرت کمکی و مداخلات مدیریت هدفمند بر اساس ثروت تنوع ژنتیکی در این درختان انعطافپذیر، ارائه میدهند.
به طور سنتی، استراتژی های مدیریت جنگل اغلب حول مناطقی متمرکز میشوند که بیشتر در معرض تأثیرات تغییرات آب و هوایی هستند، به ویژه مناطقی که با شرایط گرمتر و خشک تر مشخص میشوند. با این حال، یافته های غیرمنتظره این مطالعه، ارزیابی مجدد این پارادایم ها را ترغیب می کند.
پروفسور دادنی خاطرنشان کرد: “ما تأثیرات تغییرات آب و هوایی و پایداری جنگل ها و ذخایر کربن مرتبط با آنها را در مناطق مرطوبتر دست کم گرفته ایم.”
50 تا 100 سال آینده یک پنجره حیاتی برای مدیریت جنگل است. تغییرات اقلیمی پیش بینی شده و آسیب پذیری مناطق مرطوبتر و گرمتر، نیاز به استراتژی های انطباقی و فعال را نشان میدهد.
پروفسور دادنی محدودیت های مطالعه خود را تصدیق می کند و تشخیص می دهد که به دلیل تکیه بر داده های تاریخی نمی تواند واکنش های رشد را به شرایط آب و هوایی کاملاً جدید پیش بینی کند. با این حال، ادبیات علمی نشان داده است که شرایط محیطی جدید می تواند منجر به خطر بسیار بیشتر مرگ و میر درختان شود.