Climate warming strengthens the effect of silviculture on ecosystem services in uneven-aged mountain forests
संसारा2 (Samsara2) सिम्युलेटर का उपयोग करते हुए, यह अध्ययन प्रदर्शित करता है कि जलवायु तापन असमान-आयु वाले पर्वतीय वनों में प्रकाश प्रतिस्पर्धा को तीव्र करके चयनात्मक सिल्विकल्चर (selective silviculture) की उत्पादकता और आर्थिक दक्षता को बढ़ाता है, हालांकि ये लाभ अक्सर वृक्ष-संबंधी जैव विविधता में कमी और सरलीकृत स्टैंड संरचनाओं की कीमत पर आते हैं।
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ऊंचे पर्वतीय वन स्थिर परिदृश्य नहीं हैं; वे जीवित प्रणालियाँ हैं जो स्वयं पेड़ों और अपने चारों ओर की जलवायु के बीच एक नाजुक संतुलन को लगातार साधती रहती हैं। इन ऊबड़-खाबड़, उच्च-ऊंचाई वाले वातावरणों में, एक पेड़ कितनी तेजी से बढ़ सकता है, इसकी प्राथमिक सीमा अक्सर ठंड होती है। बढ़ता मौसम (growing season) जितना छोटा होगा, पेड़ों का विकास उतना ही धीमा होगा, और वे सूर्य के प्रकाश के लिए प्रतिस्पर्धा करने में उतना ही संघर्ष करेंगे। हालाँकि, जैसे-जैसे ग्रह गर्म हो रहा है, ये ठंडी बाधाएं कम हो रही हैं, जिससे संभावित रूप से पेड़ पहले की तुलना में अधिक तेजी से और बड़े आकार में बढ़ सकते हैं। लेकिन प्रकृति में गति का मतलब शायद ही कभी बिना किसी कीमत के आता है। जब पेड़ तेजी से बढ़ते हैं, तो वे प्रकाश के लिए भी अधिक तीव्रता से प्रतिस्पर्धा करते हैं। सबसे ऊंचे पेड़ सबसे अधिक धूप प्राप्त करते हैं, जिससे वे गहरे साये डालते हैं जो उनके छोटे पड़ोसियों का दम घोंट सकते हैं। यह गतिशीलता यह समझने के लिए केंद्रीय है कि वन कैसे कार्य करते हैं, विशेष रूप से यूरोप में, जहाँ कई पर्वतीय वनों का प्रबंधन 'क्लियर-कटिंग' (पेड़ों को पूरी तरह काटकर फिर से लगाने) के बजाय, 'कंटीन्यूअस कवर फॉरेस्ट्री' (निरंतर आवरण वानिकी) नामक पद्धति द्वारा किया जाता है। इस दृष्टिकोण में, वनपाल सावधानीपूर्वक व्यक्तिगत पेड़ों का चयन करके उन्हें काटते हैं, जिसका लक्ष्य वन के छत्र (canopy) को अक्षुण्ण रखना, विभिन्न आयु और प्रजातियों का मिश्रण बनाए रखना, और मिट्टी की रक्षा करने तथा कार्बन को संचित करने के साथ-साथ लकड़ी की एक निरंतर आपूर्ति प्रदान करना है। भविष्य के लिए महत्वपूर्ण प्रश्न यह है कि क्या यह सावधानीपूर्वक, चयनात्मक प्रबंधन जलवायु परिवर्तन के साथ अभी भी काम करेगा, या क्या गर्म होती दुनिया खेल के नियमों को मौलिक रूप से बदल देगी।
इसका उत्तर देने के लिए, शोधकर्ताओं नाथियो ब्यूचैम्प, जॉर्ज कुन्स्टलर और बेनोइट कौरबाड ने वास्तविक दुनिया के परिणामों के लिए दशकों प्रतीक्षा करने के बजाय एक परिष्कृत कंप्यूटर सिमुलेशन का सहारा लिया। उन्होंने 'Samsara2' नामक एक डिजिटल मॉडल का उपयोग किया, जो वनों के लिए एक आभासी प्रयोगशाला के रूपas कार्य करता है। यह मॉडल व्यक्तिगत पेड़ों को ट्रैक करता है, यह गणना करता है कि प्रत्येक को कितनी रोशनी मिलती है, वह कितनी तेजी से बढ़ता है, और कब मरता है, जो जलवायु और प्रतिस्पर्धा के बीच जटिल अंतःक्रियाओं पर आधारित होता है। टीम ने नॉर्वे स्प्रूस (Norway spruce), सिल्वर फर (silver fir) और यूरोपीय बीच (European beech) से बने एक विशिष्ट असमान-आयु वाले पर्वतीय वन की एक स्थिति तैयार की। उन्होंने इन सिमुलेशन को तीन सौ वर्षों की अवधि के लिए चलाया, जो एक ऐसा समय सीमा है जो यह देखने के लिए पर्याप्त लंबी है कि वन संरचना कैसे विकसित और स्थिर होती है। उन्होंने दो अलग-अलग जलवायु परिदृश्यों का परीक्षण किया: एक ठंडा, वर्तमान-दिवस का जलवायु और एक काफी गर्म भविष्य का जलवायु, जबकि तापमान के प्रभावों को अलग करने के लिए पानी की उपलब्धता को स्थिर रखा। प्रत्येक जलवायु के भीतर, उन्होंने छह अलग-अलग प्रबंधन शैलियों को लागू किया। ये शैलियों रैंडम हार्वेस्टिंग (यादृच्छिक कटाई) से लेकर दो विशिष्ट रणनीतियों तक फैली हुई थीं: एक जहाँ पेड़ों को प्रकाश-प्रेमी प्रजातियों के लिए अंतराल बनाने हेतु छोटे, बिखरे हुए समूहों में हटाया जाता था, और दूसरी जहाँ विशिष्ट, उच्च-मूल्य वाले पेड़ों को "क्रॉप ट्री" (फसल वृक्ष) के रूप में चुना जाता था और उन्हें अधिकतम सूर्य के प्रकाश तक पहुँच देने के लिए उनके निकटतम प्रतिस्पर्धियों को हटा दिया जाता था। उन्होंने छंटाई (thinning) की तीव्रता को भी बदला, जिसमें या तो पेड़ों का एक घना समूह छोड़ा गया या एक अधिक खुला स्टैंड।
सिमुलेशन से पता चला कि गर्म जलवायु वास्तव में वन उत्पादकता को बढ़ाती है, लेकिन यह वन के आंतरिक तर्क को उन तरीकों से बदल देती है जो इस बात पर निर्भर करते हैं कि वन का प्रबंधन कैसे किया जा रहा है। गर्म परिदृश्य में, पेड़ तेजी से बढ़े, विशेष रूप से वे प्रमुख पेड़ जिन्हें पहले से ही बढ़त मिली हुई थी। इस त्वरित विकास ने प्रकाश के लिए प्रतिस्पर्धा को तीव्र कर दिया, जिससे दिग्गजों और कमजोरों के बीच एक स्पष्ट विभाजन पैदा हो गया। बड़े पेड़ और भी बड़े होते गए, जबकि छोटे पेड़ों को बढ़ते दबाव और उच्च मृत्यु दर का सामना करना पड़ा, जिसे 'सेल्फ-थिनिंग' (स्व-छंटाई) कहा जाता है। महत्वपूर्ण रूप से, अध्ययन में पाया गया कि वनपाल के विकल्पों की प्रभावशीलता इस गर्माहट द्वारा और अधिक बढ़ गई। जब प्रबंधकों ने विशिष्ट पेड़ों के पक्ष में चयनात्मक रणनीतियों का उपयोग किया, तो गर्म जलवायु ने उन चुने गए पेड़ों के विकास लाभ को और बढ़ा दिया। उदाहरण के लिए, जब वनपालों ने विशिष्ट स्प्रूस या फर पेड़ों को "क्रॉप ट्री" के रूप में चुना और उनके प्रतिस्पर्धियों को साफ किया, तो गर्म जलवायु ने इन चुने गए पेड़ों को इतनी तेजी से बढ़ने में मदद की कि वे पूरे स्टैंड पर हावी हो गए। इससे ऐसे स्टैंड बने जिनमें कम, लेकिन बहुत बड़े शंकुधारी (conifers) पेड़ थे। हालाँकि, यह सफलता एक समझौते के साथ आई। इन उच्च-मूल्य वाले पेड़ों पर आक्रामक ध्यान, और गर्म जलवायु के संयोजन ने, यूरोपीय बीच को बाहर धकेल दिया, जो एक ऐसी प्रजाति है जो छाया में पनपती है। चयनात्मक प्रबंधन परिदृश्यों में, गर्म जलवायु में बीच को जंगल से लगभग बाहर कर दिया गया था, जबकि रैंडम प्रबंधन परिदृश्य में यह जंगल का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बना रहा।
वन के विभिन्न सेवाओं प्रदान करने की क्षमता पर इसके परिणाम गहरे और प्रबंधन शैली के आधार पर विविध थे। चयनात्मक रणनीतियाँ, जो लकड़ी के मूल्य को अधिकतम करने पर केंद्रित थीं, गर्म जलवायु में और भी आर्थिक रूप से कुशल हो गईं। सबसे मूल्यवान पेड़ों को प्रतिस्पर्धा से मुक्त करके, वन ने अधिक उच्च-गुणवत्ता वाली लकड़ी का उत्पादन किया और उन बड़े पेड़ों के जीवित बायोमास में अधिक कार्बन संचित किया। हालाँकि, यह आर्थिक लाभ जैव विविधता की कीमत पर आया। वन की संरचना सरल हो गई, जो कुछ बड़े शंकुधारी पेड़ों के प्रभुत्व में रही, जिससे अन्य प्रजातियों के लिए उपलब्ध आवासों की विविधता कम हो गई। इसके विपरीत, रैंडम प्रबंधन रणनीति ने, जिसने विशिष्ट पेड़ों को लक्षित नहीं किया था, प्रजातियों और आकारों के अधिक विविध मिश्रण को बनाए रखा, जिसमें गर्म जलवायु में बीच का उच्च अनुपात भी शामिल था। इस दृष्टिकोण के परिणामस्वरूप एक ऐसा वन प्राप्त हुआ जो उच्च-मूल्य वाली लकड़ी के मामले में कम उत्पादक था लेकिन पेड़-संबंधी जैव विविधता और मृत लकड़ी (deadwood) के मामले में समृद्ध था, जो कई वन जीवों के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण हैं। अध्ययन बताता है कि जैसे-जैसे जलवायु गर्म होगी, विभिन्न प्रबंधन परिणामों के बीच का अंतर बढ़ता जाएगा। आज वनपाल जो विकल्प चुनते हैं, वे न केवल यह निर्धारित करेंगे कि उन्हें कितनी लकड़ी मिलेगी; वे यह भी तय करेंगे कि वन लकड़ी और कार्बन के लिए एक अत्यधिक उत्पादक, सरल इंजन बनेगा, या एक जटिल, विविध पारिस्थितिकी तंत्र जो जैव विविधता को प्राथमिकता देता है। गर्म होती जलवायु केवल पेड़ों को तेजी से बढ़ने में ही मदद नहीं करती है; यह प्रबंधक के हाथ को और मजबूत करती है, जिससे उनके द्वारा लागू किए गए विशिष्ट नियम उसके भविष्य को आकार देने में अधिक शक्तिशाली हो जाते हैं।
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