عندما تموت الأشجار!
عندما تنمو الأشجار وتتفرع، نعلم أنها تستهلك وتخزن الكربون من الغلاف الجوي في خشبها. لكن ماذا يحدث عندما تموت الأشجار؟
يُعتقد أن الخشب الميت، الذي يشمل الأشجار المتساقطة والميتة والجذوع والأغصان المتساقطة، يحتوي على ما يقرب من 8٪ من كل الكربون الموجود بالفعل في الغلاف الجوي. ومع ذلك، كان من الصعب تقدير الصورة الكاملة للدور الذي يلعبه الخشب المتحلل في دورة الكربون العالمية. سلسلة من التجارب الجديدة هي أول من وضع رقمًا على هذا الجزء المهم من دورة الكربون للأرض، وتشير إلى أن الحشرات تلعب دورًا غير مرئي ولكنه رئيسي.
واحدة من بين ثلاث أشجار تواجه خطر الانقراض
في المتوسط، يقدر الباحثون أن حوالي 10.9 جيجا طن من الكربون يتم إطلاقها كل عام من المواد الخشبية المتحللة في جميع أنحاء العالم. وهذا يعادل 115٪ من انبعاثات الوقود الأحفوري السنوية وربع الكربون المنبعث من التربة كل عام، ومع ذلك، فهو أيضًا جزء طبيعي من تجديد الغابات، حيث يشكل التحلل جزءًا مهمًا من دورة حياة الغابة. ويأتي أكثر من 90 ٪ من هذه الانبعاثات من تحلل الأخشاب في المناطق الاستوائية، وينطلق ما يقرب من 30 ٪ من أعمال الحشرات المتحللة. ويقول عالم البيئة وعالم الأحياء "ديفيد ليندنماير" من الجامعة الوطنية الأسترالية (ANU): "حتى الآن لم يُعرف الكثير عن دور الأشجار الميتة، نعلم أن الأشجار الحية تلعب دورًا حيويًا في مراقبة ثاني أوكسيد الكربون من الغلاف الجوي. ولكن حتى الآن، لم نكن نعرف ماذا يحدث عندما تتحلل هذه الأشجار".
بالطبع، لا ينتقل كل الكربون المنبعث من الأخشاب الميتة مباشرة إلى الغلاف الجوي. يصبح البعض محاصرًا في التربة أو في كائنات تستخدم الخشب كطعام أو مأوى. وقد وجدت دراسة أجريت في وقت سابق من هذا العام أن الأشجار الميتة قد لا تنبعث من نفسها الكثير من غازات الدفيئة مثل التربة، ومع ذلك يمكن لهذه الأشجار أن تعمل مثل القش، حيث تمتص الكربون أو الميثان من الأرض وتنبعث منه في الغلاف الجوي. وتعتمد سرعة تحلل الأخشاب الميتة نفسها بشكل أساسي على التفاعلات بين المناخ المحلي ونشاط المُحلِّلات مثل الفطريات والكائنات الدقيقة والحشرات. فالنمل الأبيض والخنافس، على سبيل المثال، من المعروف أنها تلتهم بعض الكربون الموجود في الخشب لأنفسها، مما يحصره في المحيط الحيوي. ومع ذلك، حتى الآن، لم نكن نعرف حقًا إلى أي مدى لعبت هذه الحشرات دورًا في عملية التحلل.
عندما أجرى الباحثون تجارب ميدانية في 55 موقعًا للغابات عبر 6 قارات، وجدوا أن الحشرات لا تسرع دائمًا من تحلل الخشب، كما يُفترض غالبًا. وبدلاً من ذلك، بدا أن دورهم في دورة الكربون العالمية يعتمد بشكل كبير على المناخ المحلي. وبالاعتماد على أكثر من 140 نوعًا من الأشجار، قارن المؤلفون ما يحدث لآلاف عينات الأخشاب الميتة على مدار ثلاث سنوات عندما يتم وضعها في أقفاص شبكية لإبعاد الحشرات، أو عند وضعها في الغابة المفتوحة حيث يمكن للحشرات بسهولة الوصول إليها.
وفي المناطق التي كانت درجات الحرارة فيها أعلى وأكثر رطوبة، لاحظ الباحثون أن الأخشاب الميتة تتجوى وتتحلل من المناخ والحشرات بشكل أسرع. وهذا يشير إلى أن تغير المناخ قد يزيد من تحلل الأخشاب في المناطق الاستوائية أو شبه الاستوائية مع ارتفاع درجات الحرارة، طالما أن الرطوبة لا تزال موجودة. في المناطق الجافة، من ناحية أخرى، من المحتمل أن يتباطأ تحلل الخشب، حتى لو كانت درجات الحرارة مرتفعة. بدون هطول الأمطار، لا تتحلل المواد الخشبية بنفس السهولة تقريبًا، وبدون الماء، يوجد عدد أقل من الحشرات بشكل عام لتسريع العملية، ومع ذلك حتى عندما يكون هطول الأمطار غزيرًا، فإنه لا يؤدي دائمًا إلى تسريع عملية التحلل. في الغابات المعتدلة والشمالية، على سبيل المثال، يبدو أن هطول الأمطار في الواقع يؤدي إلى إبطاء التحلل، ربما لأنه قد يؤدي في بعض الأحيان إلى تجميد الخشب، ولكن ربما أيضًا لأن الحشرات أقل وفرة في الشمال.
في النهاية، وجد الباحثون أن الغابات الشمالية والمعتدلة مسؤولة عن أقل من 7 ٪ من الكربون المنطلق من الأخشاب الميتة كل عام. الباقي يأتي من المناطق الاستوائية، حيث وجد الباحثون أن درجة الحرارة وهطول الأمطار والحشرات تلعب معًا دورًا مهمًا في إعادة تدوير الأشجار الميتة. وتقول عالمة البيئة "ماريسا ستون" من جامعة جريفيث: "تشكل الحشرات 29 ٪ من انبعاثات الكربون في الأخشاب الميتة كل عام، ومع ذلك، كان دورهم أكبر بشكل غير متناسب داخل المناطق المدارية وكان له تأثير ضئيل في المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة".
وفي السنوات الأخيرة، بدأ العلماء في ملاحظة "نهاية الحشرات" التي تحدث في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك المناطق الاستوائية حيث يوجد معظم تنوع الحشرات. كما بدأنا نفهم، فإن هذه الخسارة الدراماتيكية والمفاجئة للمحللات لها تأثير كبير محتمل على الأخشاب الميتة وانبعاثات الكربون. ويقول "سيباستيان سيبولد"، المؤلف الأول للدراسة وعالم الأحياء في مجال الحفظ،: "في وقت يشهد تغيرًا عالميًا، يمكننا أن نرى بعض الانخفاضات الهائلة في التنوع البيولوجي والتغيرات في المناخ فقد أظهرت هذه الدراسة أن كلاً من تغير المناخ وفقدان الحشرات لهما القدرة على تغيير تحلل الخشب، وبالتالي دورات الكربون والمغذيات في جميع أنحاء العالم".
المصدر: Science alert
عندما تموت الأشجار!
عندما تنمو الأشجار وتتفرع، نعلم أنها تستهلك وتخزن الكربون من الغلاف الجوي في خشبها. لكن ماذا يحدث عندما تموت الأشجار؟
يُعتقد أن الخشب الميت، الذي يشمل الأشجار المتساقطة والميتة والجذوع والأغصان المتساقطة، يحتوي على ما يقرب من 8٪ من كل الكربون الموجود بالفعل في الغلاف الجوي. ومع ذلك، كان من الصعب تقدير الصورة الكاملة للدور الذي يلعبه الخشب المتحلل في دورة الكربون العالمية. سلسلة من التجارب الجديدة هي أول من وضع رقمًا على هذا الجزء المهم من دورة الكربون للأرض، وتشير إلى أن الحشرات تلعب دورًا غير مرئي ولكنه رئيسي.
واحدة من بين ثلاث أشجار تواجه خطر الانقراض
في المتوسط، يقدر الباحثون أن حوالي 10.9 جيجا طن من الكربون يتم إطلاقها كل عام من المواد الخشبية المتحللة في جميع أنحاء العالم. وهذا يعادل 115٪ من انبعاثات الوقود الأحفوري السنوية وربع الكربون المنبعث من التربة كل عام، ومع ذلك، فهو أيضًا جزء طبيعي من تجديد الغابات، حيث يشكل التحلل جزءًا مهمًا من دورة حياة الغابة. ويأتي أكثر من 90 ٪ من هذه الانبعاثات من تحلل الأخشاب في المناطق الاستوائية، وينطلق ما يقرب من 30 ٪ من أعمال الحشرات المتحللة. ويقول عالم البيئة وعالم الأحياء "ديفيد ليندنماير" من الجامعة الوطنية الأسترالية (ANU): "حتى الآن لم يُعرف الكثير عن دور الأشجار الميتة، نعلم أن الأشجار الحية تلعب دورًا حيويًا في مراقبة ثاني أوكسيد الكربون من الغلاف الجوي. ولكن حتى الآن، لم نكن نعرف ماذا يحدث عندما تتحلل هذه الأشجار".
بالطبع، لا ينتقل كل الكربون المنبعث من الأخشاب الميتة مباشرة إلى الغلاف الجوي. يصبح البعض محاصرًا في التربة أو في كائنات تستخدم الخشب كطعام أو مأوى. وقد وجدت دراسة أجريت في وقت سابق من هذا العام أن الأشجار الميتة قد لا تنبعث من نفسها الكثير من غازات الدفيئة مثل التربة، ومع ذلك يمكن لهذه الأشجار أن تعمل مثل القش، حيث تمتص الكربون أو الميثان من الأرض وتنبعث منه في الغلاف الجوي. وتعتمد سرعة تحلل الأخشاب الميتة نفسها بشكل أساسي على التفاعلات بين المناخ المحلي ونشاط المُحلِّلات مثل الفطريات والكائنات الدقيقة والحشرات. فالنمل الأبيض والخنافس، على سبيل المثال، من المعروف أنها تلتهم بعض الكربون الموجود في الخشب لأنفسها، مما يحصره في المحيط الحيوي. ومع ذلك، حتى الآن، لم نكن نعرف حقًا إلى أي مدى لعبت هذه الحشرات دورًا في عملية التحلل.
عندما أجرى الباحثون تجارب ميدانية في 55 موقعًا للغابات عبر 6 قارات، وجدوا أن الحشرات لا تسرع دائمًا من تحلل الخشب، كما يُفترض غالبًا. وبدلاً من ذلك، بدا أن دورهم في دورة الكربون العالمية يعتمد بشكل كبير على المناخ المحلي. وبالاعتماد على أكثر من 140 نوعًا من الأشجار، قارن المؤلفون ما يحدث لآلاف عينات الأخشاب الميتة على مدار ثلاث سنوات عندما يتم وضعها في أقفاص شبكية لإبعاد الحشرات، أو عند وضعها في الغابة المفتوحة حيث يمكن للحشرات بسهولة الوصول إليها.
وفي المناطق التي كانت درجات الحرارة فيها أعلى وأكثر رطوبة، لاحظ الباحثون أن الأخشاب الميتة تتجوى وتتحلل من المناخ والحشرات بشكل أسرع. وهذا يشير إلى أن تغير المناخ قد يزيد من تحلل الأخشاب في المناطق الاستوائية أو شبه الاستوائية مع ارتفاع درجات الحرارة، طالما أن الرطوبة لا تزال موجودة. في المناطق الجافة، من ناحية أخرى، من المحتمل أن يتباطأ تحلل الخشب، حتى لو كانت درجات الحرارة مرتفعة. بدون هطول الأمطار، لا تتحلل المواد الخشبية بنفس السهولة تقريبًا، وبدون الماء، يوجد عدد أقل من الحشرات بشكل عام لتسريع العملية، ومع ذلك حتى عندما يكون هطول الأمطار غزيرًا، فإنه لا يؤدي دائمًا إلى تسريع عملية التحلل. في الغابات المعتدلة والشمالية، على سبيل المثال، يبدو أن هطول الأمطار في الواقع يؤدي إلى إبطاء التحلل، ربما لأنه قد يؤدي في بعض الأحيان إلى تجميد الخشب، ولكن ربما أيضًا لأن الحشرات أقل وفرة في الشمال.
في النهاية، وجد الباحثون أن الغابات الشمالية والمعتدلة مسؤولة عن أقل من 7 ٪ من الكربون المنطلق من الأخشاب الميتة كل عام. الباقي يأتي من المناطق الاستوائية، حيث وجد الباحثون أن درجة الحرارة وهطول الأمطار والحشرات تلعب معًا دورًا مهمًا في إعادة تدوير الأشجار الميتة. وتقول عالمة البيئة "ماريسا ستون" من جامعة جريفيث: "تشكل الحشرات 29 ٪ من انبعاثات الكربون في الأخشاب الميتة كل عام، ومع ذلك، كان دورهم أكبر بشكل غير متناسب داخل المناطق المدارية وكان له تأثير ضئيل في المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة".
وفي السنوات الأخيرة، بدأ العلماء في ملاحظة "نهاية الحشرات" التي تحدث في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك المناطق الاستوائية حيث يوجد معظم تنوع الحشرات. كما بدأنا نفهم، فإن هذه الخسارة الدراماتيكية والمفاجئة للمحللات لها تأثير كبير محتمل على الأخشاب الميتة وانبعاثات الكربون. ويقول "سيباستيان سيبولد"، المؤلف الأول للدراسة وعالم الأحياء في مجال الحفظ،: "في وقت يشهد تغيرًا عالميًا، يمكننا أن نرى بعض الانخفاضات الهائلة في التنوع البيولوجي والتغيرات في المناخ فقد أظهرت هذه الدراسة أن كلاً من تغير المناخ وفقدان الحشرات لهما القدرة على تغيير تحلل الخشب، وبالتالي دورات الكربون والمغذيات في جميع أنحاء العالم".
المصدر: Science alert