دانشمندان در حال نقشه برداری از تغییرات تنوع زیستی در جنگل های جهان هستند

گروهی از دانشمندان EPFL و دانشگاه فلوریدا تنوع زیستی را در جنگل‌های سراسر جهان ترسیم کرده‌اند. همراه با پیش‌بینی‌های آب و هوایی، داده‌های آن‌ها روندهایی را نشان می‌دهد که می‌تواند به حفاظت و بازیابی اکوسیستم‌ها کمک کند.

طبق آخرین ارقام سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد، جنگل ها اندکی بیش از 4 میلیارد هکتار از سطح زمین یا یک سوم مساحت کل زمین را پوشش می دهند. مزایای جنگل ها بسیار زیاد است: آنها مواد خام را تامین می کنند. به عنوان غرق کربن عمل می کند و به تنظیم آب و هوا کمک می کند و به حفاظت از سیاره کمک می کند، خانه ای برای تنوع زیستی فراهم می کند و به عنوان منبع رفاه خدمت می کند. با این وجود، آخرین بررسی نشان می‌دهد که حدود 31 درصد از گونه‌های درختی در معرض خطر انقراض هستند.** تلاش‌هایی برای تقویت انعطاف‌پذیری اکوسیستم‌های جنگلی در حال انجام است. اما کدام بخش از جهان شاهد بزرگترین تغییرات است؟ کدام مناطق برای حفاظت باید در اولویت باشند؟ کدام گونه درختی در برابر تأثیرات محلی تغییرات آب و هوایی انعطاف پذیرتر هستند؟ دانشمندان EPFL با همکاران ETH زوریخ همکاری کرده اند تا به این سوالات و سوالات دیگر پاسخ دهند. مال امروز شما ارتباط طبیعتبینش های مهمی را برای سیاست گذاران و برنامه ریزان فراهم می کند و به ترویج شیوه های مدیریت پایدار جنگل در سراسر جهان کمک می کند.

این بزرگترین مطالعه در نوع خود از نظر دامنه و تعداد گونه‌ها است.

دیویس تویا، استاد آزمایشگاه علوم محاسباتی محیطی و رصد زمین

نقشه های پراکنش دقیق بیش از 10000 گونه درختی

برای این مطالعه، با همکاری آزمایشگاه علوم محاسباتی محیطی و رصد زمین (ECEO) EPFL و دو گروه تحقیقاتی در ETH زوریخ، دانشمندان نزدیک به 26 میلیون مشاهدات درختی را با داده‌های جغرافیایی در مورد شرایط آب و هوا و خاک و همچنین محدودیت‌های محدوده جغرافیایی آن درخت ترکیب کردند. گونه ها در محدوده مناطق پراکنش طبیعی خود گزارش شده اند. نینا ون تیل، دانشجوی دکترا در ECEO می‌گوید: «ما می‌خواستیم از اشتباهات پیش‌بینی اجتناب کنیم، مانند پیش‌بینی گونه‌ها در یک مکان خاص فقط به دلیل مناسب بودن آب و هوا، حتی اگر تهاجمی هستند». این تیم برای نمونه خود، 10590 گونه گسترده از 73000 گونه درختی شناخته شده در این سیاره را انتخاب کرد و گونه های کمیاب در آن زمان را حذف کرد. ون تیل توضیح می دهد: “ما درختانی را با 90 مشاهدات ثبت شده یا بیشتر گنجاندیم – آستانه ای که در آن مدل های پیش بینی ما به اندازه کافی قوی می شوند.”

دیویس تویا، دانشیار ECEO می گوید: «این بزرگترین مطالعه در نوع خود از نظر مقیاس و تعداد گونه ها است. “نتایج ما یک نمای کلی از تنوع زیستی جنگل در سراسر سیاره ارائه می دهد، نه فقط در مناطقی که قبلا به خوبی مستند شده اند.” دانشمندان همچنین از مدل‌های خود برای پیش‌بینی توزیع گونه‌ها در سناریوهای مختلف آب و هوا و دما تا سال 2100 استفاده کردند. تویا می‌افزاید: «پیش‌بینی‌ها برای آینده همیشه مملو از عدم قطعیت است، اما تعداد زیادی از گونه‌هایی که در مدل‌های خود گنجانده‌ایم، به ما ایده می‌دهد که چگونه تنوع زیستی در واکنش به تغییرات آب و هوایی تغییر خواهد کرد».

داده ها که در قالب نقشه گردآوری شده اند، تنوع باورنکردنی اکوسیستم های جنگلی در سراسر جهان را نشان می دهند. خطوط روی نقشه ها گونه هایی با ویژگی ها و روابط ژنتیکی مشابه را مشخص می کنند. هر سایت با مجموعه ای منحصر به فرد از گونه های درختی و دودمان مرتبط است – نتیجه عوامل تاریخی و زیست محیطی. Loïc Pellissier، دانشیار گروه علوم سیستم های محیطی در ETH زوریخ می گوید: «نتایج کلی با انتظارات ما مطابقت دارد. این نقشه ها همچنین به دانشمندان اجازه می دهد تا مساحت زیستگاه گونه های مختلف را در سراسر جهان محاسبه کنند. Pellissier توضیح می دهد: “همانطور که انتظار می رود، گونه ها در جنگل های شمالی در مناطق وسیعی پراکنده شده اند.” با این حال، مدل‌های ما همچنین نشان می‌دهند که برخی از درختان استوایی دارای پراکندگی بسیار گسترده‌ای هستند که با نتایج گونه‌های بسیار غالب در حوضه آمازون مطابقت دارد.

جنگل ها در معرض چه خطراتی هستند؟

جنگلداری در حال حاضر یک کار سخت است. اما تغییرات سریع آب و هوا، مناطق پراکنش احتمالی گونه‌های مختلف گیاهی را تغییر می‌دهد و کار را پیچیده‌تر می‌کند. ون تیل می‌گوید: «تغییر آب و هوا بر ترکیب گونه‌ها تأثیر می‌گذارد – در برخی مناطق آب و هوا ممکن است برای بیش از نیمی از گونه‌هایی که در حال حاضر در آنجا یافت می‌شوند نامناسب شود، در حالی که در مناطق دیگر بسیاری از گونه‌های جدید می‌توانند زیستگاه‌های مناسبی در آینده پیدا کنند.» نحوه واکنش گونه های درختی به این تغییرات از منطقه ای به منطقه دیگر بسیار متفاوت است. با استفاده از مدل‌های آماری، تیم تحقیقاتی مناطق پراکنش مناسب در آینده را برای گونه‌های مختلف ترسیم کردند. Tuia می‌گوید: «نقشه‌های ما به هیچ وجه محصول نهایی نیستند. آنها باید در آینده بیشتر بهینه شوند. اما آنها اطلاعات مهمی را برای حفاظت و احیای جنگل‌ها ارائه می‌کنند و بر نیاز فوری به اقدام ملموس برای حفاظت از تنوع زیستی جنگل تأکید می‌کنند.»

این مطالعه نشان می‌دهد که هر یک از جنگل‌های جهان از نظر ترکیب گونه‌ها، تاریخچه استفاده از زمین‌های نفتی و تأثیرات تغییرات آب و هوا چقدر منحصر به فرد است. توماس کروتر، پروفسور ETH زوریخ که آزمایشگاهش با ECEO در این مطالعه همکاری کرد، می‌گوید: «نتایج یک نمای کلی از اکوسیستم‌های جنگلی در سراسر جهان ارائه می‌کند. “داده ها را می توان با مشاهدات محلی و دانش تخصصی برای حمایت از تلاش های حفاظت و مرمت ترکیب کرد.” فهرست گونه‌های درخت محلی قبلاً به Restor، یک پلتفرم داده که توسط Crowther Lab توسعه یافته است، اضافه شده است.

*ارزیابی منابع جهانی جنگل 2020فائو، 2020: https://www.fao.org/forest-resources-assessment/2020/en

**وضعیت درختان در سراسر جهانبین‌المللی حفاظت از باغ‌های گیاه‌شناسی، سپتامبر 2021: https://www.bgci.org/wp/wp-content/uploads/2021/08/FINAL-GTAReportMedRes-1.pdf

منابع

نینا ون تیل، فابیان فوپ، فیلیپ برون، یوهان ون دن هوگن، دیرک نیکولاس کارگر، سیسیلیا ام. کاسادی، لیشا لیو، دیویس تویا، نیکلاوس ای. زیمرمن، توماس دبلیو کروتر و لویک پلیسیه. منحصر به فرد بودن منطقه ای ترکیب گونه های درختی و پاسخ به از دست دادن جنگل و تغییرات آب و هوایی ارتباطات طبیعت 31 مه 2024. https://doi.org/10.1038/s41467’024 -48276-3