تؤثر التغيرات المناخية بشكل مباشر وغير مباشر على نمو وإنتاجية الغابات، وذلك من خلال التغيرات في درجات الحرارة وهطول الأمطار والطقس وعوامل أخرى، بالإضافة إلى ذلك، فإن المستويات المرتفعة من ثاني أكسيد الكربون لها تأثير على نمو النبات. تؤثر هذه التغييرات على النظم الإيكولوجية للغابات المعقدة بعدة طرق.
ما هي آثار تغير المناخ على الغابات
في الولايات المتحدة تشغل الغابات ما يقرب من 740 مليون فدان أي حوالي ثلث إجمالي مساحة البلاد، حيث توفر غابات أمريكا العديد من الفوائد والخدمات للمجتمع، بما في ذلك المياه النظيفة والهواء والترفيه وموائل الحياة البرية وتخزين الكربون وتنظيم المناخ ومجموعة متنوعة من منتجات الغابات.
يؤثر المناخ على هيكل ووظيفة النظم الإيكولوجية للغابات ويلعب دورًا أساسيًا في صحة الغابات. قد يؤدي تغير المناخ إلى تفاقم العديد من التهديدات التي تتعرض لها الغابات، مثل تفشي الآفات والحرائق والتنمية البشرية والجفاف.
وبالتزامن مع الآثار المتوقعة لتغير المناخ، تواجه الغابات آثارًا من تطوير الأراضي وقمع حرائق الغابات الدورية الطبيعية وتلوث الهواء، على الرغم من صعوبة فصل تأثيرات هذه العوامل المختلفة إلا أن التأثير المشترك يؤدي بالفعل إلى تغييرات في غاباتنا. نظرًا لأنه من المرجح أن تستمر هذه التغييرات في العقود القادمة، فقد تتعرض بعض السلع والخدمات القيمة التي توفرها الغابات للخطر.
التأثيرات على نمو الغابات وإنتاجيتها
من المحتمل أن تؤثر العديد من الجوانب المتعلقة بتغير المناخ على نمو الغابات وإنتاجيتها، حيث يتم وصف ثلاثة أمثلة أدناه: الزيادات في درجة الحرارة والتغيرات في هطول الأمطار وزيادة ثاني أكسيد الكربون (CO2).
- يؤدي ارتفاع درجات الحرارة بشكل عام إلى زيادة طول موسم النمو، كما أنه يغير النطاقات الجغرافية لبعض أنواع الأشجار، من المحتمل أيضا أن تتحرك موائل بعض أنواع الأشجار شمالًا أو إلى ارتفاعات أعلى، حيث ستكون الأنواع الأخرى معرضة للخطر محليًا أو إقليميًا إذا لم تعد الظروف في نطاقاتها الجغرافية الحالية مناسبة. على سبيل المثال، قد تموت الأنواع الموجودة حاليًا فقط على قمم الجبال في بعض المناطق مع ارتفاع درجة حرارة المناخ لأنها لا تستطيع التحول إلى ارتفاع أعلى.
- من المرجح أن يؤدي تغير المناخ إلى زيادة مخاطر الجفاف في بعض المناطق وخطر هطول الأمطار الشديدة والفيضانات في مناطق أخرى، حيث تؤدي زيادة درجات الحرارة إلى تغيير توقيت ذوبان الجليد، مما يؤثر على التوافر الموسمي للمياه. على الرغم من أن العديد من الأشجار تتحمل درجة معينة من الجفاف، إلا أن الزيادات في درجات الحرارة قد تجعل حالات الجفاف المستقبلية أكثر ضررًا من تلك التي حدثت في الماضي.
- بالإضافة إلى ذلك، يزيد الجفاف من مخاطر اندلاع حرائق الغابات، لأن الأشجار والشجيرات الجافة توفر الوقود للحرائق. كما يقلل الجفاف أيضًا من قدرة الأشجار على إنتاج النسغ، مما يحميها من الحشرات المدمرة مثل خنافس الصنوبر.
- من المتوقع أن تزداد شدة الجفاف والاضطرابات الحرجية المرتبطة به مع تغير المناخ، حيث يؤثر الجفاف على أنظمة الغابات والمراعي بشكل مباشر وغير مباشر. في المناطق التي ينتشر فيها الجفاف الموسمي، حيث تستجيب النظم الإيكولوجية للغابات والمراعي من خلال تكيفات فسيولوجية ومورفولوجية مختلفة. في المناطق التي يكون فيها الجفاف أقل شيوعًا، يمكن أن تكون الاستجابات كبيرة لأن النظم الإيكولوجية غير متكيفة بشكل جيد مع ظروف الجفاف.
- ثاني أكسيد الكربون ضروري لعملية التمثيل الضوئي، وهي العملية التي تستخدم النباتات الخضراء من خلالها ضوء الشمس للنمو. بالنظر إلى كمية كافية من المياه والمغذيات، فإن الزيادات في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي قد تمكن الأشجار من أن تكون أكثر إنتاجية، مما قد يغير توزيع أنواع الأشجار. سيكون النمو أعلى في التربة الغنية بالمغذيات مع عدم وجود قيود على المياه، وسيقل مع انخفاض الخصوبة وإمدادات المياه.
آثار اضطرابات الغابات
يمكن أن يُغير تغير المناخ تواتر وشدة اضطرابات الغابات مثل تفشي الحشرات والأنواع الغازية وحرائق الغابات والعواصف، كما يمكن أن تقلل هذه الاضطرابات من إنتاجية الغابات وتغير توزيع أنواع الأشجار. وفي بعض الحالات، يمكن للغابات أن تتعافى من الاضطرابات، ولكن في حالات أخرى، قد تغير الأنواع الموجودة مداها أو تموت، وفي هذه الحالات، تخلق الأنواع الجديدة من النباتات التي تستعمر المنطقة نوعًا جديدًا من الغابات.
- غالبًا ما يؤدي تفشي الحشرات إلى تساقط الأوراق وإضعافها وقتلها، على سبيل المثال، بحلول عام 2007، دمرت خنافس الصنوبر أكثر من 650 ألف فدان من الغابات في كولورادو ودمرت خنافس التنوب أكثر من 3.7 مليون فدان في جنوب ألاسكا وغرب كندا.
- من المحتمل أن يمتد أديلجيد الشوكران الصوفي، وهو نوع غازي حساس للطقس البارد ويدمر الشوكران الشرقي، موطنه شمالًا مع ارتفاع درجة حرارة المناخ. يمكن أن يؤدي الافتقار إلى الضوابط الطبيعية، مثل الحيوانات المفترسة أو مسببات الأمراض، وكذلك الدفاعات غير الكافية في الأشجار، إلى انتشار الحشرات.
- يمكن أن يساهم تغير المناخ في زيادة شدة تفشي الحشرات في المستقبل، وقد يؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى تمكين بعض أنواع الحشرات من التطور بشكل أسرع وتغيير دورات حياتها الموسمية وتوسيع نطاقاتها شمالًا. كما يمكن أن تحل الأنواع النباتية الغازية محل النباتات المحلية المهمة؛ لأن الأنواع الغازية غالبًا ما تفتقر إلى الحيوانات المفترسة الطبيعية. يمكن أن يفيد تغير المناخ النباتات الغازية التي تكون أكثر تحملاً للظروف البيئية الناتجة عن تغير المناخ من النباتات المحلية.
- في عام 2011، استهلكت حرائق الغابات أكثر من 8 ملايين فدان من الغابات في الولايات المتحدة (مساحة تقارب حجم ولاية ماريلاند)، مما تسبب في 15 حالة وفاة وأكثر من 1.9 مليار دولار في الأضرار. ساهمت درجات الحرارة الدافئة وظروف الجفاف خلال أوائل الصيف في هذا الحدث. من المتوقع أن يؤدي تغير المناخ إلى زيادة مدى وكثافة وتواتر حرائق الغابات في مناطق معينة من البلاد.
- يؤدي ارتفاع درجات الحرارة في الربيع والصيف، إلى جانب انخفاض توافر المياه، إلى تجفيف المواد الخشبية في الغابات وزيادة مخاطر اندلاع حرائق الغابات. يمكن أن تساهم الحرائق أيضًا في تغير المناخ، حيث يمكن أن تسبب إطلاقًا سريعًا وكبيرًا لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
- يمكن أن تتسبب الأعاصير والعواصف الجليدية وعواصف الرياح في إلحاق الضرر بالغابات. دمر إعصاران ريتا وكاترينا في عام 2005 ما مجموعه 5500 فدان من الغابات. كمية الكربون المنبعثة من هذه الأشجار عندما تتحلل تعادل تقريبًا صافي كمية الكربون التي تم عزلها بواسطة جميع غابات الولايات المتحدة في عام واحد.
وفي نهاية ذلك يمكن أن تتفاعل الاضطرابات مع بعضها البعض أو مع التغيرات في درجات الحرارة وهطول الأمطار، بزيادة المخاطر على الغابات. على سبيل المثال، يمكن أن يضعف الجفاف الأشجار ويجعل الغابة أكثر عرضة لحرائق الغابات أو تفشي الحشرات. وبالمثل، يمكن أن تجعل حرائق الغابات الغابة أكثر عرضة للآفات، حيث أدى مزيج الجفاف وتفشي الخنافس إلى إتلاف غابات الصنوبر بينون في الجنوب الغربي.
