آیا کاشت درختان در حاشیه رودخانه ها می تواند رودخانه های ماهی قزل آلا را از گرم شدن کره زمین نجات دهد؟

نوشته اوا اندرز، نور الحوده بژائوی، گفتگو

ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

هر تابستان، رودخانه های کبک به طور فزاینده ای به سطوح دمایی آب می رسند که ماهی قزل آلا اقیانوس اطلس (سالمو سالار) را تهدید می کند. فقط چند درجه اضافی می تواند تفاوت بین یک زیستگاه مطلوب و متخاصم را برای این گونه نمادین ایجاد کند.

به دلیل تغییرات آب و هوایی، مسئله دیگر صرفا پیش‌بینی میزان گرم شدن رودخانه‌ها نیست، بلکه تعیین مکان برای محافظت از آنها است.

یکی از راه حل های ممکن، احیای جنگل ها در مناطق ساحلی، حاشیه نهرها و رودخانه ها است. درختان پوشیده از آبراه ها سایه ایجاد می کنند که قرار گرفتن در معرض نور خورشید را محدود می کند و دما را خنک تر نگه می دارد.

اما چگونه می‌توانیم تعیین کنیم که چه مناطقی واقعا از احیای جنگل سود می‌برند؟

مطالعه ما، که بر روی رودخانه دارتموث در شبه جزیره گاسپه انجام شد - یک آبراه اصلی در منطقه که به خاطر جمعیت ماهی قزل آلا اقیانوس اطلس و ماهیگیری تفریحی اش شناخته شده است - ابزار جدیدی برای پاسخ به این سوال ارائه می دهد.

دمای آب یک رودخانه به عوامل مختلفی از جمله دمای هوا، سرعت جریان و ورودی آب زیرزمینی بستگی دارد. با این حال، تابش خورشیدی یکی از منابع اصلی انرژی است که مسئول گرم شدن رودخانه ها در طول تابستان است.

در مناطقی که پوشش گیاهی ساحلی در اثر فعالیت های انسانی تخریب شده است، نور خورشید بیشتری به سطح آب می رسد. عواقب این امر به ویژه برای ماهی قزل آلا اقیانوس اطلس، گونه ای که با آب های سرد سازگار است، قابل توجه است.

رشد و عملکرد ماهی قزل آلا اقیانوس اطلس عموما در دمای کمتر از 20 درجه سانتیگراد (68 درجه فارنهایت) بهینه است و علائم استرس فیزیولوژیکی زمانی ظاهر می شود که دمای آب از 20 تا 23 درجه سانتیگراد (68 تا 73 درجه فارنهایت) بیشتر شود. فراتر از این آستانه های بحرانی، این تنش می تواند بر رشد، تغذیه و تولید مثل گونه تاثیر بگذارد.

بنابراین حفاظت از پناهگاه های حرارتی به یک موضوع مهم حفاظتی تبدیل شده است.

برای درک بهتر تأثیر پوشش گیاهی ساحلی بر گرم شدن آب در رودخانه دارتموث، تیم تحقیقاتی ما در مرکز تحقیقات محیطی Eau Terre INRS پروژه جدیدی را برای ارزیابی نقش پوشش گیاهی ساحلی در ایجاد سایه و کنترل قرار گرفتن در معرض خورشید راه‌اندازی کرد - دو عامل کلیدی که کیفیت زیستگاه ماهی قزل آلا را تعیین می‌کنند.

ما از یک فناوری سنجش از دور به نام LiDAR (تشخیص و محدوده نور) استفاده کردیم که نمایش سه بعدی بسیار دقیقی از زمین و پوشش گیاهی اطراف ایجاد می‌کند. تجزیه و تحلیل تنها با وضوح یک متر (3.3 فوت) انجام شد و به ما این امکان را می‌دهد که بیشترین بخش‌های در معرض جریان آب را با دقت بالا شناسایی کنیم.

با ترکیب داده های LiDAR با ابزارهای مدل سازی فضایی، ما توانستیم میزان تابش خورشیدی را که به سطح رودخانه دارتموث می رسد شبیه سازی کنیم. سپس این نتایج را با داده های دمای آب مقایسه کردیم.

نتایج نشان داد که بخش‌های وسیع و کم‌سایه انرژی خورشیدی بیشتری دریافت می‌کنند، در حالی که مناطقی که شیب‌دار هستند یا با پوشش گیاهی متراکم هم مرز هستند، به طور طبیعی محافظت می‌شوند.

برای پیشبرد این موضوع، شاخصی به نام «تابش واحد» را محاسبه کردیم که نشان دهنده مقدار انرژی خورشیدی دریافتی در یک حجم معین از آب است. این اقدام به شناسایی مناطق آسیب پذیرتر در برابر گرم شدن کمک می کند.

ما مشاهده کردیم که بخش های باریک، کم عمق و کم سایه تا 25 برابر بیشتر از سایر بخش های رودخانه انرژی دریافت می کنند. به نظر می رسد این مناطق به ویژه نسبت به امواج گرمای تابستان حساس هستند.

سپس یک سناریوی بازسازی را شبیه‌سازی کردیم که در آن یک نوار ساحلی با عرض 30 متر (عرض 98 فوت) با یک تاج درخت حداقل 12 متر (39 فوت) دوباره برقرار می‌شود. این شبیه‌سازی فقط برای بخش‌های تخریب‌شده رودخانه، که در آن از بین رفتن پوشش گیاهی ساحلی، سایه‌های طبیعی را محدود می‌کرد، اعمال شد. بنابراین یک سناریوی واقعی احیای جنگل را نشان می دهد که می تواند به عنوان بخشی از پروژه های احیای زیستگاه ماهی قزل آلا اجرا شود.

احیای جنگل منجر به کاهش گسترده میزان تابش خورشیدی جذب شده توسط آب می شود. در برخی مناطق، کاهش به نزدیک به 40 درصد می رسد. این کاهش به حفظ دمای آب خنک‌تر کمک می‌کند، که به ویژه برای ماهی قزل آلا اقیانوس اطلس مفید است.

مطالعه ما بخش‌های رودخانه خاصی را با پتانسیل بسیار بالاتر برای کاهش تابش خورشیدی شناسایی کرده است. دقیقا این مکان‌ها هستند که باید در طول تلاش‌های مرمت اولویت‌بندی شوند.

منابع اقتصادی تخصیص یافته به احیای جنگل ها محدود است. در یک سیستم رودخانه ای که صدها کیلومتر وسعت دارد، نمی توان در همه جا اقدام کرد. مطالعه ما یک روش اولویت‌بندی فضایی را برای شناسایی مناطقی پیشنهاد می‌کند که هر دلار سرمایه‌گذاری شده در بازسازی می‌تواند بیشترین کاهش را در دمای آب داشته باشد.

در رودخانه دارتموث، این مناطق اولویت دار عمدتا در بخش های بالادست و همچنین در شاخه های خاص متمرکز شده اند، جایی که رودخانه به جریان آبی دیگری متصل می شود که به ویژه در معرض دید قرار دارد.

این رویکرد می‌تواند برای سایر حوزه‌های آبخیز در کبک برای حمایت از سازمان‌های حفاظت از محیط زیست، مدیران رودخانه‌ها و تصمیم‌گیرندگان عمومی در تلاش‌هایشان برای انطباق با تغییرات آب و هوایی اعمال شود.

در اسکاتلند، ابزارهای مشابهی در حال حاضر برای شناسایی بخش‌های رودخانه‌ای که کاشت درخت بیشترین پتانسیل را برای خنک کردن آب و محافظت از ماهی قزل آلا اقیانوس اطلس در مواجهه با گرمایش جهانی دارد، استفاده می‌شود.

احیای جنگل های ساحلی یکی از راه حل های انضمامی است که می تواند به صورت محلی به عنوان یک اقدام سازگاری از امروز اجرا شود. با احیای درختانی که رودخانه ها را پوشانده اند، می توان سایه بیشتری ایجاد کرد، از پناهگاه های حرارتی محافظت کرد و انعطاف پذیری زیستگاه ماهی قزل آلا اقیانوس اطلس را در مواجهه با تابستان های گرم فزاینده افزایش داد.

در زمانی که هر درجه اهمیت دارد، درختان می توانند به متحدان ضروری برای آینده رودخانه های ماهی قزل آلا در کبک تبدیل شوند.

لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →

این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.