كيف يضعف الجفاف الشديد قدرة الأشجار على امتصاص الكربون

كيف يضعف الجفاف الشديد قدرة الأشجار على امتصاص الكربون ساهم الجفاف الحاد في تلف خنفساء اللحاء على نطاق واسع ووفيات الأشجار في غابات الصنوبر في غرب الولايات المتحدة. وزارة الزراعة الأمريكية ، CC BY-ND

هناك لغز داخل الأشجار يعتمد عليه مصير المدن الساحلية ، المهددة بارتفاع منسوب مياه البحر بسبب تغير المناخ. كل عام ، غابات الأرض تتناول ربع من ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من البشر ، مما يبطئ بشكل فعال سرعة وشدة الاحتباس الحراري. يحبسون معظم هذا الكربون في سيقانهم ويحتفظون به هناك لعدة قرون. تبلغ قيمة هذه الخدمة التي تقدمها للإنسانية حوالي 1 تريليون دولار أمريكي كل سنة.

ولكن ليس هناك ما يضمن أن الأشجار في جميع أنحاء العالم ستواصل القيام بذلك في العقود المقبلة. إن التغير المناخي يتسبب في موجات الجفاف الفائقة ، وحرائق الغابات الهائلة وتفشي الحشرات ، وكل ذلك يؤدي إلى إبطاء نمو الأشجار ، وقتل الأشجار وإطلاق هذا الكربون في الغلاف الجوي.

وبالتالي ، فإن السؤال الذي تبلغ تكلفته تريليون دولار والذي يتسابق العلماء للإجابة عليه هو - ما هو مصير الأشجار في مناخ متغير؟

في دراسة حول تأثير الجفاف على الأشجار ، ركزت أنا وزملائي على جانب واحد من هذه المسألة ، وتحديداً تأثير الجفاف على الأشجار. يوضح تحليلنا أن الغابات لا تنتعش من الجفاف الشديد بالسرعة التي فكر بها العلماء - وهو اكتشاف قد يؤدي إلى نماذج أفضل لكيفية امتصاص الغابات لانبعاثات الكربون.

قراءة شجرة التاريخ

في الوقت الحالي ، نتحرك إلى حد بعيد عندما يتعلق الأمر بالتنبؤ بمصير الأشجار. أفضل أدواتنا التنبؤية - النماذج الرياضية القائمة على فسيولوجيا النبات والمناخ - لا أوافق بشدة على مستقبل الغابات.

يظهر البعض أن الأشجار تستمر في النمو كالمجانين وتناول الكربون حتى نهاية القرن. في حالات أخرى ، يؤدي الجفاف ودرجة الحرارة واضطرابات النظام البيئي الأخرى إلى الحد من نمو الأشجار وتقتل العديد من الأشجار ، وتبدأ النظم الإيكولوجية في فقد الكربون ، وتسريع وتيرة تغير المناخ بسرعة. والأسوأ من ذلك ، لا يُعتقد أن هذه النماذج تحاكي بدقة آثار الجفاف على الغابات.

لكشف جزء من هذا اللغز ، تحولنا إلى حلقات شجرة. تزرع معظم الأشجار في نصف الكرة الشمالي حلقات سنوية ، تتدحرج حول الجذع مثل صفحات في كتاب إلى ماضٍ طوال حياة تلك الشجرة.

لقد عرف العلماء منذ عقود أنه أثناء الجفاف تنمو الأشجار ببطء أكثر. لكننا أردنا معرفة إجابة سؤال بسيط: ماذا يحدث بعد الجفاف؟ هل تتعافى الأشجار وتستمر في النمو ، وتناول هذا الكربون من الجو؟ أم أن الأضرار التي لحقت أثناء الجفاف تجعلها تنمو ببطء أكثر بعد ذلك ، حتى بعد انتهاء الجفاف؟

لأن تغير المناخ سيؤدي إلى حدوث حالات جفاف أكثر تواترا وشدة العديد من مناطق العالمسيكون استعادة الغابات بعد الجفاف عاملاً حاسماً في تحديد ما إذا كانت تستمر في تناول ثاني أكسيد الكربون وتباطؤ ظاهرة الاحتباس الحراري.

مخلفات الجفاف

استخدمنا قاعدة بيانات على الإنترنت ، متاحة للجمهور لعصابات الأشجار من عدة آلاف من مواقع الغابات حول العالم ، ومعظم القياسات تأتي من أمريكا الشمالية وأوروبا وأجزاء من روسيا. في حوالي 1,300 موقع من مواقع الغابات التي تفي بمعاييرنا ، بحثنا في بيانات المناخ التاريخية لنجد متى وأين حدثت حالات الجفاف الشديد. ثم نظرنا إلى نمو الأشجار الباقين على قيد الحياة بعد انتهاء تلك الجفاف.

ما وجدناه كان مذهلاً. في المتوسط ​​، استغرقت الغابات من سنتين إلى أربع سنوات لاستعادة معدلات نموها السابقة بعد الجفاف الشديد. كان "التأثير القديم" للجفاف أشد في الغابات الجافة مثل جنوب غرب الولايات المتحدة وفي أنواع الصنوبر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن أنواع الأشجار التي تحملت أكبر قدر من المخاطر - أي الأنواع التي تستمر في شرب الماء بمعدل مرتفع أثناء الجفاف - كان لها أيضًا أكبر الآثار القديمة.

بدون دراسات أكثر تفصيلاً في الغابات الفردية ، لم نتمكن من تحديد سبب نمو الأشجار ببطء أكبر بعد الجفاف ، ولكن لدينا بعض المؤشرات.

وكان أكثر ما يبشر بالخير هو اكتشاف أن أنواع الأشجار التي تخاطر أثناء الجفاف تبدو وكأنها تتعافى أبطأ. تستمر بعض الأنواع ، مثل شجرة الحور الرجراج ، في استخدام المياه والحفاظ على التمثيل الضوئي أثناء الجفاف ، ولكنها تخاطر بإلحاق الضرر بنظم نقل المياه وحتى الموت. ربما تكون هذه الإستراتيجية مفيدة في الأوقات الرطبة أو الجفاف المعتدل ، مما يساعدهم على تجاوز جيرانهم واكتساب المزيد من الضوء. ولكن في حالات الجفاف الشديد ، يمكن لهذه الاستراتيجية أن تأتي بنتائج عكسية. في الواقع ، في بحثنا السابق عن أشجار الحور الرجراج وجدنا الكثير من الأضرار الناجمة عن الجفاف في الخشب الذي استمر عقد أو نحو ذلك.

عندما نظرنا إلى النماذج الرياضية الحالية ، وجدنا أن كل هذه النماذج تعامل الجفاف مثل مفتاح الضوء. عندما كانت الأشجار تعاني من الجفاف ، نمت ببطء أكثر. ولكن عندما تم تخفيف الجفاف ، افترضت النماذج أن المفتاح قد انعكس مرة أخرى واستعاد نموه بشكل مثالي وفوري.

يشير هذا إلى أن هذه النماذج ربما تفتقد إلى عدة عمليات رئيسية لمحاكاة تأثيرات الجفاف بدقة على الغابات. وبالتالي ، فإنها قد تبالغ في تقدير مقدار الأشجار التي يمكن أن تساعد في إبطاء تغير المناخ.

غيغونات الكربون من الجو

ما مدى أهمية هذا التأثير؟ لقد أجرينا العديد من العمليات الحسابية البسيطة حول امتصاص الكربون للغابات شبه القاحلة مع وبدون هذه الآثار القديمة للجفاف. لقد وجدنا أن أكثر من قرن من الزمان ، ستقوم الغابات شبه القاحلة بتخزين 1.6 غيغا طن من الكربون نتيجة للتأثير القديم للجفاف ، والذي يمثل حوالي 25 ٪ من انبعاثات الكربون السنوية للولايات المتحدة. من المؤكد أن هذا تقدير متحفظ جدًا لمدى أهميته ، لأنه لا يأخذ بعين الاعتبار سوى مجتمع واحد من النباتات في منطقة ما أو منطقة حيوية.

تبقى أسئلة رئيسية كثيرة. أولاً ، هل تحدث هذه الآثار الموروثة للجفاف في الغابات الاستوائية ، والتي تعد من أقوى المصارف الكربونية لجميع الغابات؟ لا تجعل العديد من أنواع الأشجار المدارية حلقات سنوية متسقة ، مما يجعل تحليل حلقات الأشجار أمراً صعباً ، لكن بعض مجموعات البحث نجحت مؤخرًا في قياس حلقات الأشجار في بعض الأنواع الاستوائية.

ثانياً ، ما مدى حساسية وفيات الأشجار للجفاف في مختلف المناطق والنظم الإيكولوجية في جميع أنحاء العالم؟ أثبتت وفيات الأشجار صعوبة بالغة في الدراسة والفهم والتنبؤ ، والمجتمع يتسابق لحل هذه الأسئلة.

ثالثًا ، كيف يمكننا تحسين نماذجنا التنبؤية لمحاكاة الجفاف بشكل أفضل؟ في بحث آخر ، أنا وزملائي نحاول تحسين نماذج النباتات هذه من خلال إضافة آلية التلف الذي تسببه الجفاف والذي يؤدي إلى إصابة الأشجار بقتلهم باستخدام استراتيجيات محفوفة بالمخاطر لاستخدام المياه.

في نهاية المطاف ، كلما أسرعنا وبصورة أكثر عدوانية في معالجة التغير المناخي الذي تسببه البشرية ، قلت المخاطر على الغابات في جميع أنحاء العالم.

لقد ألقى بحثنا أشعة ضوئية صغيرة على الأسرار الموجودة في قلب الأشجار ، عائدًا في الوقت المناسب حتى يتسنى لنا فهم المستقبل. لكن يبقى الكثير من الألغاز محفوراً داخل هذه الكائنات المهيبة ، وهي ألغاز نحتاج إليها بشدة لإفسادها.

نبذة عن الكاتبالمحادثة

anderegg ولياموليام آر. إل. أنديريج هو زميل أبحاث ما بعد الدكتوراه في معهد برينستون البيئي بجامعة برينستون. تركز أبحاثه حول تقاطع النظم الإيكولوجية وتغير المناخ. استلمت شهادة الدكتوراه من قسم الأحياء في جامعة ستانفورد.

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.

climate_books

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةرمز youtubeرمز الانستغرامرمز pintrestأيقونة آر إس إس

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

أحدث الفيديوهات

بدأت الهجرة المناخية الكبرى
بدأت الهجرة المناخية الكبرى
by معلن
تجبر أزمة المناخ الآلاف حول العالم على الفرار حيث أصبحت منازلهم غير صالحة للسكن بشكل متزايد.
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
آخر عصر جليدي يخبرنا لماذا نحتاج إلى الاهتمام بتغير 2 في درجة الحرارة
by آلان وليامز ، وآخرون
يذكر أحدث تقرير صادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) أنه بدون انخفاض كبير ...
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
ظلت الأرض صالحة للسكنى لمليارات السنين - بالضبط ما مدى حظنا؟
by توبي تيريل
استغرق التطور 3 أو 4 بلايين سنة لإنتاج الإنسان العاقل Homo sapiens. إذا كان المناخ قد فشل مرة واحدة فقط في ذلك ...
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
كيف يمكن لرسم خرائط الطقس قبل 12,000 عام أن يساعد في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل
by برايس ريا
تميزت نهاية العصر الجليدي الأخير ، منذ حوالي 12,000 عام ، بمرحلة باردة نهائية تسمى أصغر درياس. ...
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
من المقرر أن ينخفض ​​بحر قزوين بمقدار 9 أمتار أو أكثر هذا القرن
by فرانك ويسلينج وماتيو لاتوادا
تخيل أنك على الساحل وتطل على البحر. أمامك 100 متر من الرمال القاحلة التي تبدو وكأنها ...
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
كانت كوكب الزهرة شبيهة بالأرض مرة أخرى ، لكن تغير المناخ جعلها غير صالحة للسكن
by ريتشارد ارنست
يمكننا تعلم الكثير عن تغير المناخ من كوكب الزهرة ، كوكبنا الشقيق. تبلغ درجة حرارة سطح الزهرة حاليًا ...
خمسة معتقدات مناخية: دورة مكثفة في التضليل المناخي
المعتقدات المناخية الخمسة: دورة مكثفة في التضليل المناخي
by جون كوك
هذا الفيديو عبارة عن دورة تدريبية مكثفة في المعلومات الخاطئة عن المناخ ، ويلخص الحجج الرئيسية المستخدمة للتشكيك في الواقع ...
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
لم يكن القطب الشمالي دافئًا على هذا النحو لمدة 3 ملايين عام وهذا يعني تغييرات كبيرة للكوكب
by جولي بريغهام جريت وستيف بيتش
في كل عام ، يتقلص الغطاء الجليدي البحري في المحيط المتجمد الشمالي إلى نقطة منخفضة في منتصف سبتمبر. هذا العام يقيس 1.44 فقط ...

أحدث المقالات

الطاقة الخضراء 2 3
أربع فرص للهيدروجين الأخضر للغرب الأوسط
by كريستيان تاي
لتجنب أزمة المناخ ، سيحتاج الغرب الأوسط ، مثل بقية البلاد ، إلى إزالة الكربون من اقتصادها بالكامل عن طريق ...
ug83qrfw
حاجز رئيسي أمام طلب الاستجابة يحتاج إلى إنهاء
by جون مور على الأرض
إذا فعل المنظمون الفيدراليون الشيء الصحيح ، فقد يتمكن عملاء الكهرباء في الغرب الأوسط قريبًا من كسب المال بينما ...
الأشجار للزراعة من أجل المناخ 2
ازرع هذه الأشجار لتحسين حياة المدينة
by مايك وليامز رايس
توصلت دراسة جديدة إلى أن أشجار البلوط الحية والجميز الأمريكي أبطال من بين 17 "شجرة خارقة" من شأنها أن تساعد في جعل المدن ...
قاع البحر الشمالي
لماذا يجب أن نفهم جيولوجيا قاع البحار لتسخير الرياح
by ناتاشا بارلو ، أستاذ مشارك في التغيير البيئي الرباعي ، جامعة ليدز
بالنسبة إلى أي بلد ينعم بسهولة الوصول إلى بحر الشمال الضحل والرياح ، ستكون الرياح البحرية مفتاحًا للالتقاء بشبكة ...
3 دروس حرائق الغابات لمدن الغابات بينما دمر ديكسي فاير مدينة جرينفيل التاريخية ، كاليفورنيا
3 دروس حرائق الغابات لمدن الغابات بينما دمر ديكسي فاير مدينة جرينفيل التاريخية ، كاليفورنيا
by بارت جونسون ، أستاذ هندسة المناظر الطبيعية ، جامعة أوريغون
اجتاح حريق هائل في غابة جبلية حارة وجافة مدينة جولد راش في جرينفيل ، كاليفورنيا ، في 4 أغسطس ، ...
يمكن للصين تحقيق أهداف الطاقة والمناخ التي تحد من طاقة الفحم
يمكن للصين تحقيق أهداف الطاقة والمناخ التي تحد من طاقة الفحم
by ألفين لين
في قمة المناخ للزعيم في أبريل ، تعهد شي جين بينغ بأن الصين "ستسيطر بصرامة على الطاقة التي تعمل بالفحم ...
المياه الزرقاء محاطة بالعشب الأبيض الميت
خريطة تتتبع 30 عامًا من الذوبان الشديد للثلوج في جميع أنحاء الولايات المتحدة
by ميكايلا ميس أريزونا
توضح خريطة جديدة لأحداث ذوبان الجليد الشديد على مدى الثلاثين عامًا الماضية العمليات التي تؤدي إلى الذوبان السريع.
طائرة تسقط مثبطات حريق حمراء على حريق غابة بينما ينظر رجال الإطفاء المتوقفون على طول الطريق إلى السماء البرتقالية
يتوقع النموذج اندلاع حرائق الغابات لمدة 10 سنوات ، ثم انخفاض تدريجي
by هانا هيكي يو. واشنطن
تتنبأ نظرة على مستقبل حرائق الغابات على المدى الطويل بحدوث انفجار أولي لنشاط حرائق الغابات لمدة عقد تقريبًا ، ...

 احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

مجلة أسبوعية يوميا الإلهام

مواقف جديدة - إمكانيات جديدة

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf سوق
حقوق التأليف والنشر © 1985 - 2021 إينيرسيلف المنشورات. كل الحقوق محفوظة.