Losses outlast gains in Northern Hemisphere tree growth under climate change

تُعد الغابات رئات الأرض، فهي تمتص ثاني أكسيد الكربون وتخزنه في الخشب، وهي عملية تساعد في تنظيم درجة حرارة الكوكب. لكن الأشجار ليست آلات ثابتة؛ بل هي كائنات حية تنمو بشكل أسرع أو أبطأ اعتماداً على الطقس المحيط بها. فعندما يكون الهواء دافئاً ورطباً، تنمو العديد من الأشجار بشكل جيد، ولكن عندما يصبح الجو شديد الحرارة أو شديد الجفاف، فإنها تعاني. لقد عرف العلماء منذ زمن طويل أن تغير المناخ يغير هذه الظروف، لكن السؤال الكبير كان ما إذا كانت غابات العالم ستنمو أكثر أم أقل مع مرور هذا القرن. وكانت الإجابة مختلطة ومحبطة؛ ففي بعض الأماكن الباردة، يبدو أن الطقس الدافئ يساعد الأشجار على النمو بشكل أسرع، بينما في الأماكن الحارة والجافة، يبدو أن نفس هذا الدفء يخنقها. ولأن هذه التأثيرات المحلية تسير في اتجاهات متعارضة، فقد كان من الصعب رؤية الاتجاه العام للنصف الشمالي من الكرة الأرضية بأكمله.

تقطع دراسة جديدة أجراها باحثون من الجامعة العبرية في القدس والمعهد الفيدرالي السويسري لأبحاث الغابات والثلج والمناظر الطبيعية هذا الغموض عبر النظر إلى الصورة الكبيرة عبر آلاف الغابات. فقد جمعوا مجموعة ضخمة من سجلات حلقات الأشجار من 4,110 موقعاً مختلفاً في نصف الكرة الشمالي، والتي تمثل أكثر من 12 مليون قياس فردي لنمو الأشجار يمتد تاريخها إلى عام 1902. وبدلاً من افتراض أن الأشجار تتفاعل مع المناخ بطريقة خطية بسيطة، استخدم الباحثون نموذجاً حاسوبياً لتعلم العلاقات المعقدة والمنحنية بين المناخ والنمو مباشرة من البيانات. ثم قاموا بتغذية هذا النموذج بتوقعات المناخ المستقبلية لمعرفة كيف ستستجيب الغابات مع استمرار ارتفاع حرارة العالم. والنتيجة هي اتجاه واضح، وإن كان قاتماً: فمن المتوقع أن ينخفض نمو الأشجار بشكل عام عبر نصف الكرة الشمالي. والأهم من ذلك، أن الدراسة تكشف عن عدم تماثل صارخ في كيفية حدوث هذه التغييرات بمرور الوقت؛ فبمجرد أن تبدأ الغابة في المعاناة من خسائر بسبب الإجهاد المناخي، فإن تلك الخسائر تميل إلى الاستمرار، بينما تكون المكاسب عابرة.

وجد الباحثون أنه في حين قد تشهد بعض المناطق زيادات مؤقتة في النمو، إلا أن هذه التحسينات نادراً ما تدوم. وفي المقابل، عندما يبدأ النمو في التراجع، فإنه لا يعود للارتفاع أبداً. وبحلول نهاية القرن، وتحت سيناريو مناخي معتدل، كانت 90 بالمائة من المواقع التي شهدت انخفاضاً كبيراً في النمو لا تزال تعاني من ذلك التراجع. وفي الوقت نفسه، تمكنت حوالي 56 بالمائة فقط من المواقع التي شهدت زيادة مؤقتة في النمو من الحفاظ على تلك المكاسب. وقد ظل هذا النمط صحيحاً في كل منطقة تم فحصها جيداً، من البحر الأبيض المتوسط إلى شمال أوروبا، واتسعت الفجوة بين الخسائر الدائمة والمكاسب المتلاشية في ظل سيناريو ارتفاع الانبعاثات. وتشير الدراسة إلى أن الغابات لا تتأرجح ببساطة بين سنوات جيدة وأخرى سيئة، بل يتم سحبها باستمرار نحو الأسفل.

إن القوة الدافعة وراء هذا التراجع هي مزيج من ارتفاع درجات الحرارة وزيادة عطش الغلاف الجوي. فكلما أصبح الهواء أكثر دفئاً، زادت قدرته على حمل الرطوبة، مما يخلق "عجزاً في ضغط البخار" أعلى، وهو مقياس لمدى كمية المياه التي يحاول الهواء سحبها من التربة ومن الأشجار. وغالباً ما يفوق هذا الطلب المتزايد على الماء أي فوائد ناتجة عن زيادة هطول الأمطار. وفي العديد من المناطق، يكون التأثير السلبي لهذا التأثير التجفيفي قوياً لدرجة أنه يلغي أي آثار إيجابية للطقس الأكثر رطوبة. وقد فكك الباحثون أسباب تغيرات النمو ووجدوا أنه في الغالبية العظمى من الخلايا الشبكية عبر الشبكة، كان التأثير المشترك لارتفاع الحرارة والطلب المائي الجوي سلبياً. وحتى في الأماكن التي زادت فيها الأمطار، فإن حرارة وجفاف الهواء غالباً ما قاما بكبح النمو أكثر مما يمكن للمياه الإضافية أن تساعده.

وتشرح الدراسة أيضاً لماذا يمكن أن تؤدي نفس التغيرات المناخية إلى نتائج مختلفة في أماكن مختلفة. ويعود الأمر إلى الموقع الذي تبدأ منه غابة معينة على منحنى إمكانات نموها. ففي بعض المناطق الباردة، قد يدفع الارتفاع الطفيف في الحرارة الشجرة إلى منطقة نمو أفضل، ولكن إذا استمر الارتفاع، فستتجاوز الشجرة في النهاية ذروة النمو وتبدأ في التراجع مع اشتداد الحرارة وجفاف الهواء. وفي مناطق أخرى، تكون الأشجار قريبة بالفعل من حدودها القصوى، لذا فإن أي ارتفاع إضافي في الحرارة يدفعها فوراً نحو التراجع. وقد صور الباحثون هذه العلاقات كمشهد من التلال والوديان؛ فمستقبل الغابة يعتمد على الاتجاه والمسافة التي تدفعها بها التغيرات المناخية عبر هذا المشهد. فبالنسبة للعديد من الأشجار، يؤدي المسار فوق القمة إلى الجانب الآخر حيث يتباطأ النمو، ولآخرين، يؤدي المسار مباشرة إلى وادي التراجع.

ومن الأهمية بمكان أن الدراسة تسلط الضوء على أن هذه الخسائر ليست مجرد انتكاسات مؤقتة. فقد أظهر تحليل كيفية انتقال الغابات من نموها الأساسي إلى حالات مستقبلية أنها بمجرد دخول الغابة في حالة من التراجع الكبير، فإنها نادراً ما تعود إلى حالتها السابقة. وفي المقابل، فإن الغابات التي شهدت فترة من النمو المتسارع غالباً ما رأت تلك المكاسب تتلاشى مع استمرار تحول المناخ. وهذا يشير إلى أن الفوائد المؤقتة للمناخ الدافئ هشة، بينما الأضرار الناجمة عن الحرارة والجفاف مستدامة. وأشار الباحثون إلى أن نموذجهم ركز على النمو الشعاعي للأشجار، وهو مؤشر رئيسي لكيفية إضافة الشجرة للخشب كل عام، لكنه لم يحاكي عوامل أخرى مثل التسميد بثاني أكسيد الكربون أو تفشي الحشرات. ورغم هذه القيود، فإن النهج القائم على البيانات، والذي تعلم مباشرة من ملايين ملاحظات حلقات الأشجار، يوفر رؤية قوية للمسار المحتمل.

تتحدى النتائج الفكرة القائلة بأن الغابات قد تتكيف أو تتعافى بسهولة من الإجهاد المناخي. بدلاً من ذلك، تشير الأدلة إلى مستقبل تتراكم فيه الآثار السلبية لعالم دافئ. وتخلص الدراسة إلى أن نمو الأشجار في نصف الكرة الشمالي يسحب باستمرار نحو الأسفل، مع خسائر تفوق المكاسب. وهذا عدم التماثل يعني أنه حتى لو شهدت بعض المناطق تحسينات قصيرة المدى، فإن الاتجاه العام هو التراجع. ومع تقدم القرن، يميل الميزان أكثر، حيث تصبح الآثار السلبية لارتفاع الحرارة والطلب المائي هي القوة المهيمنة عبر معظم الشبكة. وتقدم الدراسة تحذيراً واضحاً: إن الغابات التي ساعدت في تنظيم مناخنا لآلاف السنين أصبحت معرضة للخطر بشكل متزايد، ومن المرجح أن يكون الضرر الذي تعانيه دائماً.