وجدت دراسة إسرائيلية جديدة أن الكثافة المنخفضة في قطع الغابات تساعد الأشجار على إصلاح المزيد من ثاني أكسيد الكربون وبالتالي المساهمة في مكافحة أزمة المناخ
بقلم يائيل مور، وكالة أنباء أنجل للعلوم والبيئة
إن العادة الأكثر ارتباطًا بعطلة "طو باشفيت" هي بالطبع زراعة الأشجار: ففي كل عام، تخرج حشود من الإسرائيليين لزراعة الشتلات الصغيرة في جميع أنحاء البلاد كرمز للتجديد والنمو. في السنوات الأخيرة، تمت إضافة معنى آخر إلى هذه العادة - مكافحة أزمة المناخ.
تعتبر الأشجار، والغابات على وجه الخصوص، عاملاً مهماً جداً في الحد من عملية التغير المناخي نظراً لقدرتها على تثبيت الكربون الموجود في الغلاف الجوي وتخزينه لفترة طويلة في جذع الأشجار وفروعها. ونتيجة لذلك، انطلقت في العقود الأخيرة العديد من المبادرات والحملات التي حددت لنفسها هدف الزراعة مليارات الأشجار في جميع أنحاء العالم. في إسرائيل، أسفرت جهود التشجير عن زراعة مئات الملايين من الأشجار: مؤسسة كيمات إسرائيل وحدها زرعت منذ تأسيسها حوالي 240 مليون شجرة والتزمت بزراعة 6 ملايين شجرة أخرى في العقد المقبل وفي إطار برنامج "مليار شجرة" التابع للأمم المتحدة (UNEP).
الآن، وفقًا لنتائج دراسة جديدة أجراها معهد وايزمان للعلوم بالتعاون مع KKL-Junk، يبدو أنه في قطع الغابات ذات الكثافة العالية يكون معدل النمو ومعدل تثبيت الكربون للأشجار بطيئًا مقارنة بتلك ذات الكثافة المنخفضة. مما يثير السؤال: هل يمكن أن يكون هناك الكثير من الأشجار في غابات إسرائيل؟
الغابة الجافة في إسرائيل
يقول الدكتور تامير كلاين من قسم علوم النبات والبيئة في معهد وايزمان للعلوم، وهو أحد رواد البحث: "إن الغابة الخضراء والكثيفة تسحرنا، ولكن الكثافة العالية جدًا تسبب منافسة قوية بين الأشجار". وتوقف النمو. خاصة في الظروف المناخية الجافة في إسرائيل: نظرًا لعدم هطول أمطار غزيرة، تتنافس الأشجار أحيانًا على الماء - وهو السيناريو الذي يكون فيه دائمًا فائزون وخاسرون".
بدأ البحث قبل نحو 11 عاما، في غابة ياتير في النقب، وهي أكبر غابة مزروعة في إسرائيل تحتوي بشكل أساسي على أشجار الصنوبر، وتقع جنوب جبل الخليل وشرق مستوطنة ميتار. يقول كلاين: "في الواقع، هذه هي الغابة الأكثر جفافًا في إسرائيل".
في سنة 2010 ولوحظ موت الأشجار على نطاق واسع في غابة ياتير. وبحسب التقديرات، تم التعرف على نحو 50 ألف شجرة ميتة في جميع أنحاء الغابة، بعد عام من الجفاف الشديد (2009)، حيث وصل نظام المياه الإسرائيلي إلى أسوأ أزمة له. 85 سنه وتم إعلان منطقة النقب منطقة متأثرة بالجفاف. "أحد الأسئلة التي طرحت كان ماذا سيحدث لو كان هناك عدد أقل من الأشجار: ربما سيكون هناك المزيد من المياه لكل شجرة، وربما يزيد معدل البقاء على قيد الحياة، ومن هنا وصلنا إلى سؤال بحثنا - ما هو الكثافة المثالية للغابة؟" يقول كلاين.
وبحسب كلاين، تبلغ الكثافة العامة في معظم غابات ياتير 30 شجرة لكل فدان. "في الصدارة البروفيسور دان ياكير من قسم علوم الأرض والكواكب في معهد وايزمان للعلوم، أجرينا تجربة خف: وصلنا إلى قطع الأرض، ووضعنا عليها علامات وقطعنا بعض الأشجار لتوفير مساحة وإنتاج كثافات مختلفة. قمنا بشكل استباقي بتخفيض عدد الأشجار في بعض قطع الأراضي إلى 20 شجرة لكل دونم، وفي بعضها إلى 10. أردنا أن نرى كيف سيؤثر ذلك على الأشجار المتبقية."
ولقياس التأثير، قام الباحثون بتركيب أجهزة استشعار على الأشجار تقيس قطر الجذوع، كما قاموا بقياس معدلات التمثيل الضوئي باستخدام خلايا قياس مغلقة تقيس تركيز ثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى ذلك، قاموا بقياس عوامل أخرى مثل تجديد الغابة، وكمية براعم الصنوبر، والإنبات، وعدد الشتلات.
يقول كلاين: "في السنة الأولى بعد أن قمنا بقطع الأشجار بطريقة محكمة، كان أول شيء رأيناه هو أن الأشجار التي تركناها وراءنا "تنفست الصعداء": فقد تضاعف معدل نموها بل وتضاعف ثلاث مرات". "هذه ظاهرة تراها مرات عديدة وتحدث لأن الأشجار تتنافس مع بعضها البعض على الماء والضوء."
المنافسة على الضوء
ووفقا لكلاين، من المتوقع أن يؤدي إزالة المنافسة إلى زيادة إمدادات المياه إلى الأشجار المتبقية. ومع ذلك، فإن الجمع بين القياسات والنموذج البيئي الهيدرولوجي للبروفيسور ناعومي تيج من جامعة كاليفورنيا، أظهر أن التنافس على الضوء هو العامل الرئيسي في نجاح عملية الخف: بدون الأشجار المجاورة التي تظللها، ستظل الأشجار المتبقية. كانوا قادرين على زيادة معدل تثبيت الكربون والنمو بشكل أسرع.
بحسب KKL-Junkتمتص الغابات في إسرائيل حوالي مليون طن من الكربون سنويًا (أي ما يعادل 3.7 طن من ثاني أكسيد الكربون): تثبيت الكربون هو جزء من عملية التمثيل الضوئي، حيث تستخدم الطحالب والنباتات الطاقة الشمسية والماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج السكريات و الكربوهيدرات. يعد تثبيت الكربون عن طريق كائنات التمثيل الضوئي البرية والبحرية أيضًا العملية الرئيسية في العالم اليوم التي تقلل من مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وتوازن قليلاً الزيادة الحادة في تركيز ثاني أكسيد الكربون بسبب النشاط البشري، وفي المقام الأول حرق الوقود الأحفوري. .
وفي الدراسة، رأى الباحثون أن قطر جذوع الأشجار في الأراضي المخففة زاد أكثر من تلك الموجودة في الأراضي الكثيفة، كما رأوا أن إبرها كانت أطول - وهي علامة واضحة على زيادة تثبيت الكربون. "رأينا أن سبب زيادة النمو في الأراضي الضعيفة هو عدم وجود أشجار مجاورة تظللها. وبعبارة أخرى، يتم إضاءتها لفترات أطول مما كانت عليه خلال النهار، ولهذا السبب تقوم بزيادة عملية التمثيل الضوئي وتكون قادرة على تثبيت المزيد من الكربون"، كما يقول كلاين.
وإلى جانب قياسات قطر جذع الشجرة وطول الأوراق، قام الباحثون أيضا بقياس تثبيت الكربون بشكل مباشر "قمنا بقياسه بجهاز يغلق على الأوراق كمية الكربون التي تمتصها من البيئة وتثبتها. استخدمنا نوعًا من خلايا القياس التي تغلق الكربون الموجود في بيئة الورقة وتحتوي على مستشعر للأشعة تحت الحمراء يمكنه حساب جزيئات ثاني أكسيد الكربون. وبمجرد أن وضعنا الأوراق الحية -أي الأوراق التي بقيت ملتصقة بالشجرة- في غرفة القياس، أظهر المستشعر أن ثاني أكسيد الكربون كان ينفد بمعدل سريع. لقد رأينا أن معدل استهلاك الكربون كان أعلى في المناطق الرقيقة منه في المناطق الكثيفة."
الأشجار أقوى
يعود الباحثون إلى غابة ياتير كل عام على مدار الـ 11 عامًا الماضية، كجزء من تجربة يتم تنفيذها كجزء من شبكة محطات الأبحاث البيئية طويلة المدى (LTER). "يمكننا القول أنه حتى بعد 11 عاما، فإن هذه الظاهرة تزداد قوة. واليوم، انفتحت فجوة بالفعل بين الأشجار الموجودة في الأراضي الضعيفة والأشجار التي تنمو في الأراضي الكثيفة - ففي الأراضي المتناثرة تكون الأشجار أقوى بكثير من الأشجار الموجودة في الأراضي الكثيفة."
فهل يجب أن نبدأ بقطع الأشجار؟ يبدو أنه يمكننا الانتظار لحظة مع المحاور. على الرغم من أن الباحثين وجدوا الكثافة المثلى للغابات، إلا أنه حتى اليوم ليس من الممكن تنفيذ توصياتهم لتقليل الغابات الموجودة. يقول كلاين: "نوصي KKL-Junk بتخفيف عدد المخططات، لكن تنفيذها مكلف للغاية ومعقد من الناحية اللوجستية". "الغابات في إسرائيل ليست بالضرورة قريبة من الطرق، ومن أجل تخفيفها، عليك إرسال أشخاص إليها بالمناشير ثم إزالة الجذع المقطوع - هذه عملية معقدة."
وفي حالة المزروعات الجديدة، يوصي الباحثون بعدم تخطيطها بكثافة كبيرة ومراعاة تأثير الكثافة على صحة الأشجار، بحيث يكون للأشجار الجديدة مساحة وموارد أكبر للنمو والازدهار وإصلاح المزيد من الكربون والمساعدة في تخفيف المناخ. مصيبة.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
