دراسة: رؤى جديدة لدور الغابات المعقد تجاه المناخ ودورة المياه
تاريخ النشر: 18th, February 2024 GMT
قام فريق دولي من الباحثين بقيادة جامعة ستوكهولم بتقديم رؤى جديدة عن الدور المعقد الذي تلعبه الغابات في النظام المناخي ودورة المياه، وذلك باستخدام نماذج المحاكاة الحاسوبية المناخية، وهي برامج حاسوب تستخدم معادلات حسابية للتنبؤ بتأثير التغير المناخي، وتحدد كيف يؤثر كل من الجو والماء والأرض والكائنات الحية والطاقة الشمسية على بعضها البعض وعلى المناخ.
ويسلط البحث -الذي شارك فيه علماء من 11 مؤسسة من خمس دول بما في ذلك السويد والمملكة المتحدة وفنلندا وألمانيا والبرازيل- الضوء على العلاقة المعقدة بين الغابات وانبعاث الغازات العضوية منها، وتشكيل السحب العاكسة التي يمكن أن تؤثر على درجات الحرارة العالمية.
من ناحية أخرى، وصف موقع لايف تكنولوجي الدراسة التي نشرتها دورية نتشر كومنيكيشنز، بأنها تؤكد الدور الحاسم الذي تلعبه الغابات في الحفاظ على مناخ مستقر وتأمين واستقرار دورة المياه، لا سيما وأن المجتمع الدولي يسعى جاهدا للتصدي لتحديات تغير المناخ وندرة المياه، وبالتالي من الضروري تسخير قوة الطبيعة لمكافحة تغير المناخ وضمان مستقبل مستدام للأجيال القادمة.
ووفقا لموقع الأمم المتحدة، فإن الغابات هي مجموعة من الأشجار تغطي أكثر من 30% من أراضي العالم، وتشكل موطنا لنحو 80% من التنوع البيولوجي على الأرض، كما تضم ما يزيد على 60 ألف نوع من الأشجار، إضافة إلى مجموعة متنوعة من النباتات مثل الأعشاب والشجيرات، وذلك بحسب مناخ المنطقة، كما تشمل الغابات على مكونات أخرى مثل البحيرات والبرك والتربة والصخور وغيرها.
ومن المعروف أن نمو النباتات يكون بواسطة عملية التمثيل الضوئي التي تعتبر مصدر الغذاء الأساسي لجميع الكائنات الحية، ومنها البشر وجميع الحيوانات على وجه الأرض تقريبا. وبناء على هذه العملية، فان الغابات تسهم في تقليل تلوث الهواء والتقليل من حرارة الجو، حيث تقوم بامتصاص ثاني أكسيد الكربون وتخزينه في أخشابها في عملية تُسمى "حبس الكربون"، وبالتالي تسهم في التخفيف من تركيز غازات الاحتباس الحراري في الجو، وهذا ما تؤكده أيضا الدراسة التي قام بها الباحثون الدوليون بقيادة جامعة ستوكهولم والتي ذكرت في بيانها أن الغابات تلعب دورا محوريا في تخزين الكربون ودورة المياه، وذلك على الرغم من أن النطاق الكامل لتأثيرها لا يزال يتعين فهمه كاملا.
ومن جانب آخر يقول موقع الأمم المتحدة إن أشجار الغابات تساعد في خفض درجة حرارة الهواء لأنها تحجب بعض أشعة الشمس، مما يزيد الشعور بالبرودة والانتعاش، خصوصا عند تبخر الماء عن سطح أوراق الشجر.
وبحسب البيان الصادر من جامعة ستوكهولم المنشور في موقع فيز أورغ، يتمثل الجانب الفريد لهذه الدراسة في تركيزها على الغابات الشمالية والاستوائية والتي تشكل 27% و45% من مساحة الغابات على الأرض على التوالي، وتختلف في انبعاثاتها وعمليات تكوين السحب، مما يؤدي إلى تأثيرات متباينة على حلقة ردود الفعل من الغابات والسحب والمناخ.
تقول المعدة الرئيسية للدراسة سارة بليشنر عالمة ما بعد الدكتوراه في قسم العلوم البيئية في جامعة ستوكهولم: "هذه الدراسة تَستخدم بيانات طويلة المدى من بيئات الغابات المتنوعة في فنلندا والبرازيل، وهذه هي المرة الأولى التي تُقدم فيها أدلة رصدية لهذه التفاعلات في الغابات الاستوائية المطيرة".
ويقول البيان الصادر من جامعة ستوكهولم، إن الدراسة أكدت في نتائجها أن الغابات تعمل كمنظّم طبيعي للمناخ عن طريق امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي من خلال عملية التمثيل الضوئي، والتي تساعد في التخفيف من آثار انبعاثات الغازات الدفيئة وتقلل من التركيز الإجمالي لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، وبالتالي تعمل على مكافحة تغير المناخ.
ومن ناحية أخرى بينت نتائج الدراسة أيضا أن الغابات تلعب دورا حيويا في دورة المياه، حيث تعمل الأشجار كمضخات طبيعية، إذ إنها تسحب المياه من الأرض وتطلقها في الغلاف الجوي من خلال عملية تسمى النتح، وتسهم هذه الرطوبة اثناء السحب في هطول الأمطار، مما يضمن إمدادات مستدامة من المياه العذبة.
ولكن ورغم النتائج التي توصلت لها الدراسة في إظهار الدور الذي تلعبه الغابات في التخفيف من آثار التغير المناخي وفي المساعدة على ضخ المياه الى الأرض، فإنها أكدت في الوقت نفسه أنها كانت بحاجة إلى نماذج مناخية محسنة لتمثيل هذه التفاعلات المعقدة بدقة.
وفي هذا الصدد تقول سارة بليشنر: "تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن النماذج الحالية قد تقلل من تأثير الغابات على تكوين السحب والمناخ، خاصة في المناطق الاستوائية، وهو أمر بالغ الأهمية بسبب الكمية الكبيرة من الإشعاع الشمسي الذي تتلقاه هذه المناطق عند خطوط العرض هذه".
كما أكدت الدراسة في توصياتها على أهمية ممارسات الإدارة المستدامة للغابات، ومن خلال تنفيذ تقنيات مسؤولة لقطع الأشجار وتعزيز جهود إعادة التشجير، يمكننا تعزيز قدرة الغابات على الصمود وتعظيم تأثيرها الإيجابي على دورات المناخ والمياه.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: أکسید الکربون الغلاف الجوی دورة المیاه الغابات على التی ت
إقرأ أيضاً:
عالمة بريطانية تكشف للجزيرة نت أسرار انقسام أفريقيا وميلاد محيط جديد
رغم ما يبدو من استقرار ظاهر على سطحها، تشهد القارة الأفريقية في أعماقها تحركات تكتونية بطيئة ومستمرة منذ ملايين السنين، قد تعيد تشكيل خريطتها الجغرافية بالكامل في المستقبل البعيد.
هذا ما كشفت عنه دراسة علمية حديثة قادتها الدكتورة إيما واتس من كلية علوم المحيطات والأرض بجامعة ساوثهامبتون البريطانية، حيث توصلت الدراسة المنشورة في دورية "نيتشر جيوساينس"، إلى أدلة قوية تشير إلى أن شرق أفريقيا قد بدأ بالفعل في الانفصال الجيولوجي عن باقي القارة، ضمن عملية طويلة الأمد يتوقع أن تفضي، بعد ملايين السنين، إلى تشكل محيط جديد.
وتصف واتس في حوار خاص مع "الجزيرة نت"، ما يحدث في منطقة "عفار" شمال إثيوبيا، حيث أجريت الدراسة، بأنه "نبض جيولوجي" ينبثق من أعماق الأرض، مشيرة أن مادة الوشاح الأرضي تحت هذه المنطقة لا تتدفق بشكل مستقر، كما كان يعتقد، بل تصعد على شكل نبضات دورية تحتوي على تركيبات كيميائية مختلفة قليلا.
والأهم من ذلك، أن سرعة هذه النبضات تختلف من منطقة لأخرى تبعا لسرعة تباعد الصفائح التكتونية فوقها، مما يشير إلى علاقة تفاعلية حيوية بين سطح الأرض وأعماقها.
لو تخيلنا أن كوكب الأرض هو ثمرة تفاح، فإن طبقة القشرة الصخرية للأرض هي ببساطة قشرة التفاحة الرقيقة، لكن هذه القشرة على الأرض تبلغ من السماكة من 30 إلى 70 كيلومترًا في القارات ومن 4 إلى 12 كيلومترًا في المحيطات، وهي تختلف في شيء آخر عن قشرة التفاحة وهو أنها ليست قطعة واحدة تغطي الأرض بل تتكون من عدد من القطع التي تسمى بالصفائح التكتونية، والتي تتداخل، بعضها مع بعض بشكل يشبه الأحجيات الورقية، تلك الصفائح تتحرك ببطء، أو قل إنها تسبح لمسافة عدة سنتيمترات كل عام على طبقة أخرى للأرض تقع أسفلها وتسمى الوشاح.
وتقول واتس"اقترحت الأبحاث السابقة وجود ريشة وشاحية (تيار صاعد من الصخور الساخنة والمنصهرة في طبقة الوشاح تحت القشرة الأرضية)، لكن لم يكن معروفا كيف تتصرف هذه الريشة بالضبط، أما في هذه الدراسة، فقد تمكنا من اكتشاف أن هذه الريشة ليست ثابتة أو مستمرة بشكل متساو، بل تحتوي على نبضات أو دفعات صاعدة متقطعة، أي أنها ترتفع على شكل موجات أو نبضات تتغير شدتها وتركيبتها مع الوقت".
إعلانوتضيف "الأهم من ذلك، أن هذه النبضات المرتبطة بالوشاح الأرضي لها علاقة مباشرة مع سرعة انفصال الصفائح التكتونية فوقها، مما يعني أن حركة الصفائح لا تؤثر فقط على السطح، بل تتحكم أيضا بطريقة تدفق المادة الساخنة في أعماق الأرض، وهذا الربط بين نبضات الريشة وسرعة التمزق القاري هو جديد ولم يسبق أن تم إثباته في الدراسات السابقة".
وتشير نتائج الدراسة إلى أن عملية الانفصال القاري في شرق أفريقيا بدأت قبل نحو 30 مليون سنة، مع بداية التمزق الأولي في منطقة عفار، ومنذ ذلك الحين، تتباعد الصفائح التكتونية في هذه المنطقة بمعدل يتراوح بين 5 و16 ملم سنويا، وهو ما يعادل تقريبا معدل نمو أظافر الإنسان.
وبينما تبدو هذه السرعة ضئيلة، فإنها عبر الزمن تحدث فروقا هائلة في شكل القارات، فهذه العملية، المعروفة علميا بـ"التمدد القاري" تسبب تمزقا بطيئا في قشرة الأرض، حيث تتكون الشقوق، وتغزوها لاحقا المادة المنصهرة من باطن الأرض، ومع تراكم هذه المادة وتصلبها، تبدأ أولى مراحل تشكل قاع محيط جديد.
وتقول واتس "هذه العملية الجيولوجية ليست حبيسة الأعماق، بل يمكن رؤية آثارها على السطح بوضوح، فـوادي الصدع الأفريقي الكبير، الممتد من البحر الأحمر إلى موزمبيق، ليس إلا نتاجا مباشرا لهذا الانفصال القاري، كما تنتشر في المنطقة أكثر من 50 فوهة بركانية نشطة، إلى جانب زلازل مستمرة، وكلها إشارات إلى تمزق القشرة الأرضية وتمددها".
وتضيف "رؤية هذا العدد الكبير من البراكين والزلازل على امتداد الصدع ليس صدفة، إنها من العلامات الواضحة على أن الانقسام القاري بدأ فعليا، ومع ذلك، أؤكد أن دراستنا لا تشير إلى أن الخطر على السكان في تزايد، بل إن هذه العمليات تسير بوتيرة طبيعية وبطيئة للغاية".
ووفقا للبيانات المتوفرة، فإن انقسام أفريقيا ليس أمرا وشيكا، بل عملية تتطلب ملايين السنين لتكتمل، وتقدر الدراسة أن تشكل المحيط الجديد قد يستغرق من 5 إلى 10 ملايين سنة على الأقل، وهو الزمن اللازم لانفصال شرق أفريقيا تماما، وبدء تكون قاع المحيط بين الكتلتين.
وبمجرد اكتمال هذه العملية، ستتشكل قارة جديدة تضم الصومال، كينيا، تنزانيا، موزمبيق، وأجزاء من إثيوبيا، بينما تبقى الكتلة الكبرى من القارة في الغرب، بما فيها مصر والجزائر ونيجيريا وبقية الدول.
وكانت واحدة من الأسئلة المهمة التي تثيرها الدراسة، هي ما إذا كان من الممكن استخدام النبضات الصاعدة من الوشاح في التنبؤ بالنشاط البركاني، لكن واتس توضح أن "العلاقة الوحيدة المؤكدة حتى الآن بين هذه النبضات والبراكين هي في التركيب الجيوكيميائي للحمم البركانية الناتجة عنها، أما التنبؤ بمواعيد أو طبيعة الانفجارات فلا يزال بعيدا".
وتقول "لا نستطيع حتى الآن ربط النبضات مباشرة بتوقيت الثورانات البركانية، لكنها تعطينا فكرة أدق عن مصدر هذه البراكين ومكوناتها".
حالة متكررة في مناطق أخرىوما يجري في أفريقيا ليس حالة فريدة من نوعها، فعمليات الانقسام القاري وتشكل المحيطات تحدث باستمرار، وإن كانت ببطء شديد، في مناطق مختلفة من الأرض، فالمحيط الأطلسي، على سبيل المثال، لا يزال يتسع في منتصفه حتى اليوم. وهناك صدوع قارية أخرى مثل منطقة بايكال في سيبيريا، لكنها لا ترتبط دائما بنفس القدر من النشاط البركاني.
إعلانوتختم واتس بالقول: "القشرة القارية أكثر سمكا من القشرة المحيطية، لكن عندما تبدأ في التمزق، تتولد شقوق وزلازل، وفي بعض الأحيان بركان، حسب طبيعة الوشاح تحتها، وما يحدث الآن في شرق أفريقيا هو نموذج حي لتحول الأرض، ومختبر طبيعي يمكننا من خلاله فهم آلية تشكل القارات والمحيطات".
كل ما تريد معرفته عن التقديم في مدرسة الضبعة النووية ..الرابط والشروط