تأخذ الأشجار الكربون من الغلاف الجوي وتخزنه حتى تموت. الساموع / شترستوك

مع ارتفاع درجة حرارة العالم وتخصيب الغلاف الجوي بشكل متزايد بثاني أكسيد الكربون ، تنمو الأشجار بشكل أسرع. لكنهم يموتون أيضًا في سن أصغر - وبشكل عام ، قد تفقد غابات العالم قدرتها على تخزين الكربون. هذه هي النتيجة الرئيسية لدراستنا الجديدة المنشورة في المجلة طبيعة الاتصالات.

في عالم خالٍ من البشر، ستكون الغابات موجودة في حالة توازن، حيث تمتص من الغلاف الجوي قدرًا من الكربون يعادل ما تفقده تقريبًا. ومع ذلك، فقد أخل البشر بهذا التوازن عن طريق حرق الوقود الأحفوري. ونتيجة لذلك، ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي؟ زيادة مستوياتها مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة ونمو النباتات المخصبة. وقد حفزت هذه التغيرات نمو الأشجار خلال العقود الماضية، حتى في حالة سليمة، غابات "النمو القديم" التي لم تشهد اضطرابات بشرية حديثة. وقد سمح هذا بدوره للغابات بامتصاص المزيد من الكربون أكثر مما تطلقه مما أدى إلى تراكم صافي كبير - ما يسمى غالبًا "بالوعة الكربون".

كثيرًا ما يتساءل علماء الأرض مثلنا عن المدة التي يمكن أن تظل فيها الغابات بالوعة. ثاني أكسيد الكربون الإضافي؟ ستفيد الأشجار في كل مكان، كما أن ارتفاع درجات الحرارة سيساعدها على النمو في المناطق الباردة. لذا يمكنك أن تتوقع أن تستمر الغابات في امتصاص قدر كبير من انبعاثاتنا الكربونية ــ وهذا هو على وجه التحديد أكثر ما يحدث نماذج نظام الأرض تنبؤ.

الأشجار الميتة ، مثل تلك الموجودة في بيرو ، تطلق الكربون مرة أخرى في الغلاف الجوي عندما تتعفن بعيدًا. رويل برينين, مؤلف المنصوص

ومع ذلك ، قد تؤدي التغييرات المحتملة في عمر الشجرة إلى وضع مفتاح ربط في الأعمال. قبل بضع سنوات عند الدراسة غابات الأمازون القديمة النمو، لاحظنا أن الزيادات الأولية في النمو تلتها زيادات في معدل موت الأشجار. افترضنا أن هذا قد يكون بسبب النمو الأسرع الذي يقلل من عمر الأشجار. إذا كان هذا صحيحًا ، فهذا يعني أن التوقعات بأن بالوعة الكربون ستستمر ربما كانت مفرطة في التفاؤل ، لأنها لم تأخذ في الاعتبار المفاضلات بين النمو وطول العمر. تقدم نتائجنا الجديدة دليلاً على هذه الفرضية.

لدراسة العلاقة بين نمو الشجرة وطول العمر ، استخدمنا سجلات حلقات الشجرة. يخبرنا عرض كل حلقة عن مدى سرعة نمو الشجرة ، بينما يوفر عد الحلقات معلومات عن العمر ويسمح لنا بتقدير أقصى عمر لها. قمنا بتحليل أكثر من 210,000 سجل فردي لحلقات الأشجار تنتمي إلى أكثر من 80 نوعًا مختلفًا من جميع أنحاء العالم. كان هذا التعهد الكبير ممكنًا بفضل عقود من العمل من قبل أخصائيي dendrochronologists (متخصصون في حلقات الأشجار) من جميع أنحاء العالم ، والذين جعلوا بياناتهم متاحة للجمهور.

الأرنب والسلحفاة

يظهر تحليلنا أن الأشجار التي تنمو بسرعة تموت صغيرة. من المعروف منذ فترة طويلة أن الأنواع الأسرع نموًا تعيش أقصر. شجرة البلسا ، على سبيل المثال ، تنمو بسرعة إلى 20 مترًا أو أكثر لكنها ستعيش لبضعة عقود فقط ، بينما تنمو بعض أشجار الصنوبر ذات الشعر الخشن ببطء وثبات منذ ما يقرب من 5,000 عام.

وجدنا أن هذا ليس صحيحًا فقط عند مقارنة الأنواع المختلفة ، ولكن أيضًا داخل الأشجار من نفس النوع. كان من المفاجئ أن نجد أن هذه المقايضة تحدث في جميع أنواع الأشجار والنظم البيئية تقريبًا ، من الغابات الاستوائية المغلقة إلى الأشجار القوية التي تتحدى مناطق القطب الشمالي. من المتوقع أن تعيش شجرة الزان البطيئة النمو عدة عقود أطول من أقاربها سريعة النمو. إنها تشبه إلى حد كبير قصة الأرنب والسلحفاة - فالأشجار البطيئة ولكنها تنمو بثبات هي تلك التي تعيش أطول.

من أجل دراسة الآثار المترتبة على ذلك ، قمنا بمقارنة كمية الكربون التي سيتم تجميعها في نموذجين لمحاكاة الأشجار. اشتملت إحدى المحاكاة على مقايضة "النمو السريع والموت" ، واستخدمت الأخرى نموذجًا تعيش فيه الأشجار فترة طويلة ، بغض النظر عن معدلات نموها. لقد وجدنا أن الأشجار التي تنمو بشكل أسرع وتموت أصغر سناً تسبب في البداية في زيادة المستوى العام للكتلة الحيوية ، ولكنها أدت أيضًا إلى زيادة معدل وفيات الأشجار بعد عدة عقود.

لذلك ، تبدأ الغابة في النهاية في فقدان الكتلة الحيوية مرة أخرى والعودة إلى نفس المستوى كما في البداية ، ولكن مع نمو أسرع وأقصر عمرًا للأشجار. تشير نماذجنا إلى أن النمو الأسرع يؤدي إلى موت الأشجار بشكل أسرع ، دون زيادات حقيقية طويلة الأجل في تخزين الكربون. توقع بعض الباحثين هذا قبل وقت طويل، ونتائجنا تدعم توقعاتهم.

لا تتوافق تنبؤات النموذج هذه فقط مع التغييرات المرصودة في ديناميات الغابات في منطقة الأمازون ولكن أيضًا مع دراسة حديثة تفيد بأن زيادة في موت الأشجار حول العالم.

لماذا يموت نجوم موسيقى الروك صغارًا؟

السؤال المثير للاهتمام هو لماذا تعيش الأشجار سريعة النمو ، "نجوم موسيقى الروك" في الغابة ، حياة أقصر بكثير. ليس لدينا إجابة قاطعة حتى الآن ، لكننا بحثنا في بعض الآليات المحتملة. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون درجات الحرارة المرتفعة والتغيرات البيئية الأخرى التي تحفز نموًا أسرع ، تقلل أيضًا من عمر الأشجار. ومع ذلك ، نجد أن التخفيضات في العمر هي نتيجة النمو الأسرع نفسه.

إحدى الفرضيات البسيطة هي أن الأشجار تموت بمجرد وصولها إلى أقصى حجم محتمل معين، وكلما وصلت الشجرة إلى هذا الحجم بشكل أسرع كلما ماتت أصغر سنا. ومن التفسيرات المحتملة الأخرى أن الأشجار سريعة النمو تنتج ببساطة أخشابًا أرخص (من حيث إنفاق الطاقة)، ​​وتستثمر موارد أقل في مكافحة الأمراض وهجمات الحشرات، أو أنها أكثر عرضة للجفاف. ومهما كان السبب، فإن هذه الآلية تحتاج إلى أن يتم دمجها في نماذج علمية إذا أردنا تقديم تنبؤات واقعية لمصرف الكربون في المستقبل، وبالتالي ما هي كمية ثاني أكسيد الكربون؟ سيكون في الغلاف الجوي.

حول المؤلف

رويل برينين ، زميل أبحاث NERC ، جامعة ليدز وإيمانويل جلور ، أستاذ في الدورات البيوجيوكيميائية ، جامعة ليدز

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ

الحياة بعد الكربون: التحول العالمي التالي للمدن

by Peter Plastrik ، جون كليفلاند
مستقبل مدننا ليس هو ما كان عليه من قبل. نموذج المدينة الحديثة الذي ترسخت عالميا في القرن العشرين قد عاشت فائدته. لا يمكنها حل المشكلات التي ساعدت في خلقها - خاصة الاحتباس الحراري. لحسن الحظ ، يظهر نموذج جديد للتنمية الحضرية في المدن لمعالجة حقائق تغير المناخ بقوة. إنه يحول الطريقة التي تصمم بها المدن وتستخدم الفضاء المادي ، وتولد ثروة اقتصادية ، وتستهلك الموارد وتتخلص منها ، وتستغل النظم الإيكولوجية الطبيعية وتحافظ عليها ، وتستعد للمستقبل. متاح في أمازون

الإنقراض السادس: تاريخ غير طبيعي

من اليزابيث كولبرت
على مدى نصف مليار سنة مضت ، حدثت خمس حالات انقراض جماعي ، عندما تعاقد تنوع الحياة على الأرض فجأة وبشكل دراماتيكي. العلماء في جميع أنحاء العالم يراقبون الآن الانقراض السادس ، وتوقع أن يكون أكثر انقراض حدث مدمر منذ تأثير الكويكبات التي قضت على الديناصورات. هذه المرة ، هذه الجثة هي لنا. في النثر الذي كان صريحا ومسلية ومطلعا في وقت واحد ، نيويوركر تخبرنا الكاتبة إليزابيث كولبير لماذا وكيف غيّر البشر الحياة على كوكب الأرض بطريقة لم يكن بها أي نوع من قبل. البحث المتشابك في ستة مجالات ، وصف للأنواع الرائعة التي فقدت بالفعل ، وتاريخ الانقراض كمفهوم ، يوفر Kolbert سرد مؤثر وشامل للاختفاء الذي يحدث أمام أعيننا. إنها تُظهر أن الانقراض السادس من المرجح أن يكون إرث البشرية الأطول ، ويجبرنا على إعادة التفكير في السؤال الأساسي حول معنى أن تكون إنسانًا. متاح في أمازون

حروب المناخ: الكفاح من أجل البقاء مع ارتفاع درجة حرارة العالم

بقلم جوين داير
موجات اللاجئين المناخ. العشرات من الدول الفاشلة. حرب شاملة. من واحد من أكبر المحللين الجيوسياسيين في العالم ، تأتي لمحة مرعبة عن الحقائق الاستراتيجية في المستقبل القريب ، عندما يدفع التغير المناخي قوى العالم نحو سياسة البقاء على قيد الحياة. بصمة وراسخة ، حروب المناخ سيكون واحدا من أهم الكتب في السنوات المقبلة. اقرأها واكتشف ما الذي نتجه إليه. متاح في أمازون

من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.