Spatial distribution and driving factors of naturally regenerated vegetation in the Yellow River Basin, China, from 1990 to 2020

يُعد حوض النهر الأصفر أحد أكثر المناطق البيئية حيوية في الصين، وهو عبارة عن مشهد طبيعي شاسع ينحت فيه النهر طريقه عبر الجبال والسهول والصحاري. لعقود من الزمن، اعتمدت جهود استعادة الغطاء النباتي هنا غالبًا على التدخل البشري: زراعة الأشجار، وبناء المدرجات، وإدارة الأرض بعناية مكثفة. وبينما أعادت هذه المشاريع الخضرة إلى الأرض، إلا أنها مكلفة وتكافح أحيانًا للبقاء على قيد الحياة دون صيانة مستمرة. وفي المقابل، للطبيعة طريقتها الخاصة في الشفاء؛ فعندما تُترك الأرض وشأنها، يمكن للنباتات أن تعود من تلقاء نفسها، وهي عملية تُعرف باسم التجدد الطبيعي. وغالبًا ما يخلق هذا النهج أنظمة بيئية أكثر مرونة وتكيفًا مع الظروف المحلية، وتتطلب موارد أقل بكثير. ومع ذلك، نظرًا لأن حوض النهر الأصفر واسع ومتنوع، حيث تتراوح المناخات من الرطبة في الشرق إلى القاحلة في الغرب، فقد كان من الصعب معرفة أين تشفي الطبيعة نفسها بالضبط، وبأي سرعة يحدث ذلك، وما هي القوى التي توجه هذه التغييرات. إن فهم هذه الأنماط أمر ضروري للمخططين الذين يرغبون في دعم الاستعادة دون إهدار الأموال في المناطق التي تقوم فيها الطبيعة بالفعل بالعمل.

لقد شرع فريق من الباحثين في رسم خريطة لهذا التعافي غير المرئي عبر الحوض بأكره خلال فترة ثلاثين عامًا، من عام 1990 إلى عام 2020. وبدلاً من السير في الأرض، استخدموا مزيجًا قويًا من بيانات الأقمار الصناعية والنماذج الحاسوبية لمراقبة تغير الأرض من الأعلى. قاموا بتحليل تسلسلات طويلة من الصور الملتقطة بواسطة أقمار "لاندساتت" (Landsat) الصناعية، بحثًا عن علامات محددة تشير إلى عودة الغطاء النباتي دون مساعدة بشرية. وقد ميزوا بين الأراضي التي يتم زراعتها بنشاط من قبل البشر والأراضي التي تتعافى من تلقاء نفسها من خلال مراقبة شكل البقع الخضراء وسرعة عودة الخضرة. ويميل التعافي الطبيعي إلى الحدوث ببطء وبشكل غير منتظم، في حين أن الزراعة البشرية غالبًا ما تخلق صفوفًا مرتبة أو اخضرارًا سريعًا ومنتظمًا. ومن خلال تغذية هذه الأنماط في نظام تعلم آلي، حدد الفريق أكثر من 61,000 كيلومتر مربع من الأراضي حيث تجددت النباتات طبيعيًا.

كشفت النت actually عن مشهد يشفى بطرق محددة للغاية. فقد جاءت الغالبية العظمى من هذا التعافي الطبيعي، بنسبة 65 بالمائة تقريبًا، من الأراضي الزراعية التي هُجرت أو تُركت للراحة. فمع انتقال الناس بعيدًا عن المناطق الريفية أو تغيير ممارساتهم الزراعية، تُركت الحقول لتعود إلى الطبيعة. وقد تحولت معظم هذه الخضرة الجديدة إلى أراضٍ عشبية، لتغطي أكثر من 80 بالمائة من المناطق المتجددة. كما عادت الغابات أيضًا، لكنها شكلت جزءًا أصغر، حيث مثلت حوالي 10 بالمائة من التعافي. ووجد الباحثون أن هذا الشفاء الطبيعي ليس منتشرًا بالتساوي عبر الحوض؛ فهو يتركز بشكل أكبر في المنابع الوسطى للنهر، لا سيما في مناطق الانتقال بين القسمين العلوي والأوسط. في هذه المناطق، خلق المزيج بين المناخ والتربة والتاريخ البشري بيئة مثالية لتمكن النباتات من التشبث بالأرض. ويميل التعافي إلى التناقص كلما انتقلنا من الجنوب الشرقي الرطب نحو الشمال الغربي الأكثر جفافًا، متبعًا التدرج الطبيعي للمياه والحرارة.

ولفهم سبب اختيار الطبيعة لهذه المواقع المحددة، بنى الفريق نماذج حاسوبية اختبرت كيف تؤثر العوامل المختلفة على التعافي. لقد نظروا في البيانات المناخية مثل هطول الأمطار ودرجة الحرارة، وشكل الأرض، ونوع التربة، والأنشطة البشرية مثل الكثافة السكانية والقرب من المناطق المحمية. ووجدوا أنه لا يوجد عامل واحد يتحكم في العملية؛ بل هو مزيج معقد من الظروف التي تعمل معًا. فعلى سبيل_النموذج، كان كمية المياه المتاحة من خلال هطول الأمطار محركًا رئيسيًا لتشكل الغابات، بينما أثرت إمكانية فقدان النباتات للمياه في الهواء على مقدار الأراضي التي يمكن أن تغطيها النباتات في المقام الأول. كما سلطت الدراسة الضوء على دور الحالة الأولية للأرض؛ فالأراضي التي كانت ذات إنتاجية منخفضة قبل بدء التعافي كانت غالبًا هي التي شهدت أكبر توسع في النباتات الجديدة، مما يشير إلى أن الطبيعة تملأ الفجوات حيث كانت التربة تعاني سابقًا. وعلى العكس من ذلك، فإن المناطق التي كانت منتجة بالفعل تميل إلى التعافي بشكل أسرع ولكنها لم تتوسع كثيرًا من حيث المساحة الإجمالية.

وقد لعب النشاط البشري دورًا مفاجئًا ودقيقًا في هذه العملية الطبيعية. كانت كثافة الأراضي الزراعية في عام 1990 عاملًا رئيسيًا، ولكن ليس بطريقة بسيطة؛ ففي المناطق التي كانت فيها الأراضي الزراعية شحيحة، ازدهر التجدد الطبيعي، أما في الأماكن التي كانت فيها الزراعة كثيفة للغاية، فقد تباطأ التعافي أو توقف. وهذا يشير إلى أنه بينما يساعد ترك الأرض وشأنها، فإن تاريخ الزراعة المكثفة يمكن أن يترك إرثًا من تدهور التربة مما يجعل من الصعب عودة النباتات على الفور. كما كانت المسافة إلى المناطق المحمية مهمة أيضًا؛ إذ أظهرت الأراضي البعيدة عن هذه المناطق تقلبًا أكبر في تعافيها، مما يشير إلى أن المناطق المحمية توفر بيئة مستقرة لشفاء الطبيعة. وأشار الباحثون أيضًا إلى أن سرعة التعافي كانت أسرع في المناطق ذات الإنتاجية الأساسية العالية وظروف التربة الجيدة، بينما تأثر استقرار التعافي بمدى بعد الأرض عن الاضطرابات البشرية.

تؤكد الدراسة أن التجدد الطبيعي قوة واسعة الانتشار وقوية في حوض النهر الأصفر، قادرة على استعادة مساحات شاسعة من الأراضي دون تدخل بشري. ومع ذلك، فهي ليست عملية موحدة؛ فنوع الغطاء النباتي الذي يعود، وسرعة نموه، واستقرار النظام البيئي الجديد، يعتمد بشدة على الظروف المحلية. لقد أصبحت المنابع الوسطى للنهر، بمزيجها من الأراضي الزراعية المهجورة والمناخ الملائم، قلب هذا التعافي الطبيعي. وتشير النتائج إلى أن المشاريع البيئية المستقبلية لا ينبغي أن تعامل الحوض بأكمله بنفس الطريقة. بدلاً من ذلك، يمكن للمخططين استخدام هذه الخريطة للتعافي الطبيعي لتحديد المناطق التي تقوم فيها الطبيعة بالفعل بالعمل الشاق وحيث تكون الحاجة إلى الدعم البشري أكثر إلحاحًا. ومن خلال فهم أين ولما-ذا تشفي الطبيعة نفسها، يمكن أن تصبح جهود الحفظ أكثر كفاءة، من خلال تركيز الموارد على الأماكن التي ستحدث فيها أكبر فرق. يقدم هذا النهج مسارًا نحو مستقبل أكثر استدامة للحوض، مسار يعمل مع الإيقاعات الطبيعية للأرض بدلاً من محاولة فرض إيقاعات عليها.