يؤدي تغير المناخ إلى زيادة حجم الأشجار ، ولكنه يجعل الأشجار أضعف أيضًا

مع ارتفاع درجات الحرارة العالمية ، تستفيد الأشجار في المناطق الباردة من موسم النمو الممتد. ينتج عن موسم النمو الأطول حلقات نمو أكثر سمكًا ، ونتيجة لذلك ، إنتاج إجمالي أعلى من الأخشاب.

هذه المقالة جزء من لا محادثة كندا سلسلة الغابة الشمالية: ألف أسرار وألف خطر

تدعوك La Conversation Canada للقيام بجولة افتراضية في قلب الغابة الشمالية. في هذه السلسلة ، يركز خبراؤنا على قضايا الإدارة والتنمية المستدامة ، والاضطرابات الطبيعية ، وإيكولوجيا الحياة البرية الأرضية والنظم الإيكولوجية المائية ، والزراعة الشمالية ، والأهمية الثقافية والاقتصادية للغابات الشمالية للشعوب الأصلية. نأمل أن يكون لديك نزهة ممتعة – وغنية بالمعلومات – عبر الغابة!

ومع ذلك ، تشير الدراسات إلى أن مواسم النمو الأطول تساهم في إضعاف الخشب ، مما يجعل الأشجار أضعف بنيوياً. الجودة الرديئة للخشب تعني أن جذوع الأشجار تنكسر بسهولة أكبر.

نحن علماء بيئة الغابات متخصصون في تشريح ونمو الخشب. دعونا نفحص أحدث الدراسات العلمية المتاحة لمحاولة رسم خريطة لمستقبل غاباتنا وتحليل كيفية تحديد موسم النمو المتغير لخصائص الخشب المنتج.

الخشب: ما هذا؟

الخشب هو نتاج التراكم التدريجي للخلايا – خلايا نسيج الخشب – في الأشجار. والغرض من هذا التراكم هو تجديد نظام نقل النسغ وتوفير الدعم الميكانيكي للساق (الجذع) والفروع والأوراق.

حلقة الشجرة هي نتاج موسم نمو يمتد ، في البيئات المعتدلة والشمالية ، من الربيع إلى الخريف. كل عام يتم تشكيل حلقة نمو جديدة. يعتمد سمك الحلقة على مجموعة من العوامل المتأصلة في الشجرة (نوعها والعوامل الوراثية) والعوامل البيئية (مثل نوع التربة والتعرض للشمس والمناخ والمنافسة بين الأشجار المجاورة).

في بعض الأنواع ، وخاصة في الصنوبريات ، قد يكون من السهل جدًا تمييز الحلقات عن بعضها البعض. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الشجرة تنتج نوعين من الخشب خلال موسم النمو ، يتميزان بخلايا ذات أشكال ووظائف مختلفة.

في الربيع ، تنتج الشجرة العديد من الخلايا الكبيرة ذات الألوان الفاتحة بجدار خلوي رقيق. يُطلق على هذا الجزء من الحلقة السنوية اسم “Earlywood”. في أواخر الصيف ، يتباطأ النمو. تصبح الخلايا أصغر ، لكن جدرانها تصبح أكثر سمكًا. هذا “الخشب اللاتيني” هو الجزء الأكثر قتامة من الحلقة السنوية.

تعتبر خصائص خلايا الخشب ذات أهمية خاصة ولها أهمية كبيرة من الناحية البيئية والاقتصادية. بادئ ذي بدء ، تخزن جدران الخلايا الخشبية معظم الكربون الذي تمتصه الأشجار من الغلاف الجوي. وبالتالي ، فإن جدار الخلية السميك يعني أن الشجرة تمتص كمية أكبر من الكربون. ثانيًا ، تحدد نسبة عدد الخلايا المبكرة للخشب إلى خلايا الخشب العلوي كثافة الخشب ، وبالتالي استخدامه المحتمل وقيمته المادية.

تنمو الأشجار بشكل أسرع

على مدى القرن الماضي ، في المناطق المعتدلة من أمريكا الشمالية وأوروبا ، أظهرت الأشجار معدل نمو أسرع ، بنسبة تصل إلى 77 في المائة أعلى مما كانت عليه في القرن السابق. ترتبط هذه الزيادة بإنتاج حلقات نمو أكثر سمكًا.

للوهلة الأولى ، يمكن تفسير النمو الأسرع على أنه إنتاج أعلى للكتلة الحيوية ، مما قد يؤدي إلى زيادة سعة تخزين الكربون ، وبالتالي ، مساهمة أكبر لغاباتنا في مكافحة تغير المناخ. بعبارة أخرى ، قد يعني معدل النمو الأعلى توفر المزيد من الأخشاب لتلبية احتياجاتنا المختلفة.

ولكن كما كتب ويليام شكسبير: “غالبًا ما تفشل التوقعات ، وفي أغلب الأحيان هناك حيث يعد بها معظمها.”

تموت الأشجار في سن أصغر

حللت دراسة أجرتها جامعة ميونيخ التقنية في ألمانيا معدل نمو الأشجار وخصائص خشبها خلال القرن الماضي. ووجدوا أنه مع زيادة معدل النمو ، انخفضت كثافة الخشب بنسبة ثمانية إلى 12 في المائة.

علاوة على ذلك ، مع انخفاض كثافة الخشب ، انخفض محتوى الكربون أيضًا بنحو 50 في المائة. يشير هذا إلى أن الأشجار تستخرج كميات أقل من ثاني أكسيد الكربون (CO2) من الغلاف الجوي.

بالإضافة إلى القدرة المنخفضة على امتصاص وتخزين الكربون في الغلاف الجوي ، فإن انخفاض كثافة الخشب يمكن أن يضعف القوة الهيكلية للسيقان. يؤدي الخشب الوظيفة المهمة المتمثلة في دعم الأشجار. وبالتالي فإن تقليل كثافته يكون مصحوبًا بمقاومة أقل للضغوط الميكانيكية التي قد تأتي من الرياح أو تأثير الجاذبية على المنحدرات الشديدة.

ولتعقيد الأمور أكثر ، أظهرت دراسة حديثة أخرى وجود ارتباط بين النمو والعمر في الأشجار: فالأشجار سريعة النمو لها متوسط ​​عمر متوقع أقصر.

الكثير لا يكفي

في دراستنا الأخيرة ، قمنا بتحديد العلاقات بين طول موسم النمو والإنتاجية وخصائص الخلايا الخشبية في بلسم التنوب.

أكدت الدراسة أن الأشجار ذات موسم النمو الأطول تنتج المزيد من الخلايا الخشبية وحلقة نمو أكثر سمكًا. ومع ذلك ، فإن النمو الأعلى يتوافق أيضًا مع تغير في النسبة بين كمية الأخشاب المبكرة وخشب لاتيه. في كل يوم يزداد فيه طول موسم النمو ، أنتجت الأشجار خلية أخرى من الخشب المبكر.

تنعكس الزيادة في النسبة بين الخشب المبكر وخشب لاتيه في انخفاض كثافة الخشب. هذا يدل على أن الزيادة في نمو الحجم لا تتوافق بالضرورة مع إنتاج أعلى للكتلة الحيوية.

ماذا يخبئ المستقبل لغاباتنا؟

تجاوز متوسط ​​درجة الحرارة العالمية متوسط ​​ما قبل العصر الصناعي بنحو 1.15 درجة مئوية (1850-1900) ، ومن المتوقع أن يرتفع أكثر في السنوات القادمة. يمكن أن تؤدي درجات الحرارة الأكثر دفئًا إلى إطالة موسم نمو الأشجار وبالتالي زيادة معدل نموها.

بينما ، من ناحية ، قد يؤدي هذا إلى توسع الغابات على مستوى العالم ، من المرجح أن ينخفض ​​معدل امتصاص الكربون من الغابات.

على الرغم من أن غاباتنا ستقدم مساهمة كبيرة في مكافحة تغير المناخ ، فإن نتائج هذه الدراسات هي دليل إضافي على أن المشاكل البيئية لا يمكن حلها دون اتخاذ إجراءات مباشرة بشأن الأسباب التي تؤدي إلى حدوث تغير عالمي.

في سياق تغير المناخ ، فإن الحد من الانبعاثات البشرية المنشأ التي تسبب الاحتباس الحراري ليس شيئًا يمكننا تحمله للتفاوض أو تأجيله.