Forest Carbon Sequestration Peaks at Intermediate Elevations: Structural and Climatic Drivers of Aboveground Biomass in Bhutan's Temperate Forests

تُعد الغابات خزائن الكربون العظيمة لكوكب الأرض، حيث تحوي كميات هائلة من غاز الاحتباس الحراري الذي يرفع حرارة غلافنا الجوي داخل جذوعها وأغصانها وأوراقها. لعقود من الزمن، عرف العلماء أن الأشجار تمتص ثاني أكسيد الكربون وتخزنه، لكن التنبؤ بالكمية الدقيقة التي تخزنها الغابة كان يعتمد غالباً على افتراضات بسيطة. كان هناك اعتقاد شائع بأنك كلما صعدت جبلاً، فإن كمية الكربون المخزنة في الأشجار إما تزداد باستمرار أو تنقص باستمرار، متبعةً خطاً مستقيماً. وقد شكل هذا التفكير الخطي كيفية تخطيطنا لمواجهة تغير المناخ، بافتراض أننا إذا حمينا الغابات عند ارتفاع معين، فإننا نحمي كمية يمكن التنبؤ بها من الكربون. ومع ذلك، فإن الطبيعة نادراً ما تسير في خط مستقيم. ففي جبال الهيمالايا الوعرة والمنحدرة، حيث تتغير درجات الحرارة وهطول الأمطار والتربة بسرعة عبر مسافات قصيرة، تكون العلاقة بين الارتفاع ونمو الغابات أكثر تعقيداً بكثير. وفهم هذه الأنماط أمر بالغ الأهمية، لأنه إذا أخطأنا في تقدير مكان تخزين أكبر قدر من الكربون، فقد نفشل في حماية الأجزاء الأكثر حيوية من النظام البيئي للغابة.

في الغابات المعتدلة في بوتان، وضع فريق من الباحثين هدفاً لاختبار هذه الافتراضات عبر السير في مسار طويل ومنحدر من قاع الوادي إلى ممر جبلي عالٍ. لقد قطعوا المسافة التي تبلغ سبعة وثلاثين كيلومتراً بين لوبيسا ودوتشولا، وهو طريق يصعد من 1,400 متر إلى 3,100 متر فوق مستوى سطح البحر. وخلال هذه الرحلة، يتغير المشهد بشكل دراماتيكي، من غابات الصنوبر الدافئة والجافة إلى غابات الأوراق العريضة الباردة والضبابية، وصولاً إلى الأشجار القزمة في المنطقة الألبية العالية. أنشأ الباحثون ستين قطعة دائرية على طول هذا المسار، وقاموا بقياس كل شجرة يزيد عرض جذعها عن عشرة سنتيمترات بعناقة. وسجلوا ارتفاع كل شجرة، وسُمك جذعها، وكثافة غطاء الغابة، ثم استخدموا هذه القياسات لحساب الوزن الإجمالي للخشب الحي، المعروف باسم الكتلة الحيوية فوق الأرض. وكان هدفهم هو معرفة ما إذا كان مقدار الكربون المخزن في الأشجار يتبع اتجاهاً بسيطاً بالصعود أو الهبوط، أم أن شيئاً أكثر مفاجأة يحدث.

ما وجدوه كان نمطاً يشبه التل، ذروة في منتصف الجبل بدلاً من صعود أو هبوط مستمر. فالغابات في الارتفاعات المنخفضة، بين 1,400 و1,900 متر، كانت تحتوي في المتوسط على حوالي 105 أطنان من الكتلة الحيوية لكل هكتار. أما الارتفاعات الأعلى، من 2,600 إلى 3,100 متر، فقد احتوت على كمية مماثلة، حوالي 104 أطنان لكل هكتار. ولكن في النطاق الأوسط، بين 2,000 و2,500 متر، كانت الغابات أغنى بكثير، حيث احتوت في المتوسط على 147 طناً لكل هكتار. لم تكن هذه الذروة في الارتفاع المتوسط مجرد تقلب بسيط؛ بل كانت حداً أقصى واضحاً وذا دلالة إحصائية، حيث كانت الأشجار أكبر حجماً، والكتل الشجرية أكثر كثافة، وتخزين الكربون في أعلى مستوياته. وقد أكد الباحثون أن شكل "التحدب" هذا ليس حالة محلية غريبة، بل هو نمط يُرى في غابات جبلية أخرى حول العالم، مما يشير إلى أن "النقطة المثالية" لنمو الأشجار توجد عند ارتفاع محدد حيث تتلاقى درجة الحرارة والرطوبة بشكل مثالي.

كما كشفت الدراسة أن أسباب هذه الذروة تتغير اعتماداً على موقعك في الجبل. ففي الارتفاعات المنخفضة، كان مقدار الكربون المخزن مدفوعاً بالكامل تقرياً بالبنية الفيزيائية للغابة: عدد الأشجار ومدى سمك جذوعها. ولعبت العوامل المناخية مثل درجة الحرارة دوراً ثانوياً هنا. ومع ذلك، عندما انتقل الباحثون إلى أعلى الارتفاعات، انقلت القصة تماماً. ففي قمة الجبل، لم تعد الأشجار محدودة بعدد الأشجار التي يمكنها النمو، بل بمدى دفء الجو. فأصبحت درجة الحرارة هي العامل الأهم بمفرده، حيث تتحكم فيما إذا كان بإمكان الأشجار النمو أصلاً. وفي المنطقة الوسطى، حيث بلغت الكتلة الحيوية ذروتها، كانت الغابة مزيجاً معقداً من كلا العاملين. هنا، كانت الأشجار كبيرة ومتباعدة بشكل جيد، لكن نجاحها اعتمد أيضاً على مزيج محدد من الارتفاع وهطول الأمطار واتجاه المنحدر. وكان هذا التداخل الفريد للظروف هو ما سمح لغابات الارتفاع المتوسط بالتفوق على الوديان أدناه والقمم أعلاها.

تتحدى هذه النتائج فكرة أنه يمكننا معاملة جميع الغابات بنفس الطريقة عند التخطيط لحماية المناخ. تشير الأبحاث إلى أن الغابات في منتصف جبال بوتان ليست مجرد جزء آخر من المشهد الطبيعي؛ بل هي البنية التحتية الأساسية للكربون في المنطقة. وإذا استمر تغير المناخ في رفع حرارة الكوكب، فإن الظروف التي تخلق حالياً ذروة النمو هذه قد تنتقل نحو الأعلى، مما قد يترك غابات الارتفاع المتوسط الحالية خلفها وينقل منطقة أقصى تخزين للكربون إلى أعلى الجبل. وهذا يعني أن حماية الغابات تتطلب ما هو أكثر من مجرد نهج شامل؛ فهي تتطلب استراتيجيات محددة حسب الارتفاع. ومن خلال إدراك أن أكبر قدر من الكربون يُخزن في نطاق محدد من الجبل، وليس في كل مكان أو في لا مكان، يمكن لعلماء الحفظ توجيه جهودهم بشكل أفضل. وتخلص الدراسة إلى أنه لضمان حماية الكربون الذي تحتفظ به هذه الغابات حقاً، يجب علينا فهم وحماية التوازن الدقيق بين درجة الحرارة والبنية الذي يجعل منتصف الجبل المكان الأكثر إنتاجية للأشجار.