پرش به محتوای اصلی

بوم شناس شبکه های نامرئی را که جنگل های بارانی را احیا می کند را آشکار می کند

ام‌آی‌تی تک‌ریویو۱۴۰۵ مهر ۲۰, دوشنبه، ساعت ۱۲:۳۰حدود 8 دقیقه مطالعه

در یک ایستگاه تحقیقاتی در مرکز پاناما، می‌توانید در طول یک قرن جنگل قدم بزنید و با تماشای زمین‌های پوشیده شده از درختان نوجوان، جای خود را به سایبان‌های کلیسای جامع با رشد بالغ ببینید. دیزی دنت، بوم شناس جنگل، دانشمند ارشد در ETH زوریخ، بر این توالی از توطئه ها در سراسر بنای تاریخی بارو کلرادو نظارت می کند، که برخی از آنها به تاریخ…

در یک ایستگاه تحقیقاتی در مرکز پاناما، می‌توانید در طول یک قرن جنگل قدم بزنید و با تماشای زمین‌های پوشیده شده از درختان نوجوان، جای خود را به سایبان‌های کلیسای جامع با رشد بالغ ببینید. دیزی دنت، بوم‌شناس جنگل، دانشمند ارشد ETH زوریخ، بر این توالی نقشه‌ها در سراسر بنای تاریخی بارو کلرادو نظارت می‌کند که قدمت برخی از آنها به قرن نوزدهم بازمی‌گردد. هیچ یک از درختانی که او بررسی می کند توسط دست انسان کاشته نشده است. او هر تنه‌ای را که ظاهر می‌شود، نقشه‌برداری، اندازه‌گیری و ردیابی می‌کند و نشان می‌دهد که چگونه امواج زندگی درختان از زمین برهنه بلند می‌شوند.

جنگل های استوایی مانند این بزرگترین مخزن کربن زمینی سیاره ما هستند که حدود 40 درصد کربن ذخیره شده در خشکی را تشکیل می دهند. به عنوان بخشی از یک شبکه بین‌المللی از محققان، دنت در حال رمزگشایی شبکه‌های فعل و انفعالات جانوری و گیاهی است که برخی از جنگل‌ها را قادر می‌سازد پس از نابودی بازیابی شوند. هدف، جایگزینی کم‌هزینه و با تاثیر بالا برای طرح‌های معمولی اعتباردهی کربن است که مناطق وسیعی را با یک گونه درخت کاشت می‌کنند.

برای بیش از یک دهه، تحقیقات او مجموعه‌ای از شواهد را به وجود آورده است که نشان می‌دهد چنین برنامه‌های بزرگ «تک‌بررسی» می‌تواند اشتباهات گران‌قیمتی باشد – و اینکه جنگل‌های انعطاف‌پذیرتر می‌توانند به طور طبیعی طی چند دهه به حالت اولیه بازگردند و اکوسیستم‌هایی را دوباره ایجاد کنند که مقادیر زیادی دی اکسید کربن را جذب می‌کنند.

مکان‌های کمی بهتر از بارو کلرادو، ذخیره‌گاهی که شبه‌جزایر و جزایر جنگلی را پوشش می‌دهد، زمانی که ساخت کانال پاناما در سال 1914 منطقه را زیر آب گرفت، به وجود آمد.

این بدان معناست که دنت می تواند ردیابی کند که چرا برخی از طرح ها پس از برش برای کشاورزی و جنگلداری باز می گردند در حالی که برخی دیگر دچار تزلزل می شوند. حیوانات میوه‌خوار - از جمله میمون‌های عنکبوتی، خفاش‌ها و طوطی‌ها - مسئول کاشت بیش از 70 درصد درختان در جنگل‌های استوایی هستند و مجموعه داده‌های دنت می‌توانند با قرار دادن دانه‌ها در فضولات غنی از مواد مغذی آن‌ها را مشخص کنند که هر تکه از درختان کدام ساخته شده است. بسیاری از این موجودات برای کاشت تکه ای متنوع 70 ساله که سایبان آن به ساختار و غنای خیره کننده یک جنگل باستانی نزدیک می شود، همکاری کردند.

در مقابل، تکه‌ای با سن مشابه که توسط تنه‌های باریک یک گونه منفرد به نام Gustavia superba پر شده است، نشان می‌دهد که جوندگان گرمسیری به نام آگوتیس کم و بیش تنها معماران حیوانات پشت این جنگل همگن‌تر هستند.

داده‌هایی که او جمع‌آوری می‌کند به نوشتن کتاب بازی کمک می‌کند برای اینکه چه زمانی به اکوسیستم‌ها اجازه بازسازی و چه زمانی به آنها کمک کنیم. یک برآورد در سال 2024 در نیچر نشان داد که حدود 215 میلیون هکتار جنگل در سراسر جهان (مساحتی بزرگتر از مکزیک) می تواند به طور طبیعی احیا شود. دنت می‌گوید: «جنگل‌های استوایی زیربنای این شبکه عظیم از فعل و انفعالات قرار دارند.

حمایت از این روابط کلید رشد جنگل‌هایی است که کربن را مسدود می‌کنند و به حفظ جوامع محلی و حیات وحش کمک می‌کنند.

پر کردن جای خالی

درست بیش از یک دهه پیش، زمانی که توافقنامه تاریخی پاریس در سال 2015 تدوین شد، احیای جنگل توجه جهانی را به عنوان راه حلی برای بحران آب و هوا جلب کرد. رهبران جهانی پس از اینکه بوم‌شناس توماس کروتر پتانسیل آن‌ها را برای ثبت میزان انتشار کربن یک دهه جهانی برجسته کرد، پشت برنامه‌هایی برای رشد مجدد یک تریلیون درخت گرد آمدند. اما بزرگترین سوال مطرح شده است: دقیقا چگونه می توان به ازای هر ستاره کهکشان راه شیری دو درخت را دوباره پرورش داد؟

در حالی که استارت‌آپ‌ها پهپادهای بذرپاشی و بمب‌های بذری با پوشش مواد مغذی را پیشنهاد کرده‌اند، دنت دو دهه را صرف مطالعه کرده است که وقتی به جنگل‌ها اجازه بازسازی خود را می‌دهیم، چه اتفاقی می‌افتد. به عنوان دانشجوی دکترا در اواخر هزاره، او در مورد جنگل‌های قدیمی در شمال بورنئو تحقیق کرد، اما از تماشای مناظر کامل که برای مزارع روغن نخل برداشته شده بودند احساس ناامیدی کرد. او به جای ناامیدی، به بازسازی روی آورد.

سپس در سال 2005 به عنوان فوق دکترا به پرورنای پاناما پیوست، ابتکاری مشترک بین موسسه تحقیقات گرمسیری اسمیتسونیان و دانشکده جنگلداری و مطالعات محیطی ییل، که هدف آن تعیین بهترین راه برای ایجاد جنگل های بومی متنوع در زمین های صاف بود.

دنت می‌گوید در آن زمان، جنگل‌های ثانویه - جنگل‌هایی که به‌طور طبیعی پس از از بین رفتن جنگل اصلی رشد می‌کنند - «یک منطقه تحقیقاتی خاص» بودند. اما از آنجایی که کشاورزی و زیرساخت‌های انسانی منجر به جنگل‌زدایی شده‌اند، جنگل‌های احیا شده اکنون حدود 70 درصد از کل سایبان‌های استوایی را تشکیل می‌دهند. پرورنا در ابتدا از کتاب بازی معمول پیوند درختان نهالستان به مراتع پیروی کرد، اما دنت شروع به این سوال کرد که آیا کاشت لازم است یا خیر. در سال 2009، او مقاله‌ای دلگرم‌کننده منتشر کرد که نشان می‌داد با رشد طبیعی جنگل‌ها، جمعیت حیوانات به سرعت بازمی‌گردند.

در سال 2010، او کار خود را در بارو کلرادو روی نقشه هایی که توسط بوم شناس پیشگام آمریکایی جولی دنسلو ایجاد شده بود، آغاز کرد. در سال 1994، دنزلو طرح‌هایی را شناسایی کرد که به‌طور طبیعی برای 20 تا 100 سال بازسازی می‌شدند، و دنت برای ادامه این توالی، قطعات جوان‌تری را اضافه کرد.

رابین چازدون، استاد بازنشسته بوم شناسی و زیست شناسی تکاملی در دانشگاه کانکتیکات که با دنسلو در هنگام ایجاد نقشه ها با دنسلو همکاری کرد، می گوید این سایت نه تنها داده های کلی در مورد رشد مجدد جنگل ها، بلکه اطلاعات جمعیت شناختی عمیقی را در طول زمان ارائه می دهد. او می‌گوید: «این اطلاعات بیشتر در مورد فرآیندهای واقعی که در سایت اتفاق می‌افتد، به شما می‌گوید.

به عنوان مثال، تحقیقات قبلی نشان داده بود که "درختان پیشگام" که به سرعت در حال رشد هستند، اولین درختانی که در زمین آسیب دیده رشد می کنند، در نهایت توسط درختان بزرگتر ذخیره کننده کربن سبقت می گیرند. تحقیقات دنت به پر کردن شکاف‌ها در مورد مکانیک چگونگی وقوع یا عدم وقوع این اتفاق در موارد فردی کمک کرد. به عنوان مثال، در لکه تحت تسلط گوستاویا، علف های سرسخت کاشته شده توسط دامداران، بسیاری از درختان دیگر را قبل از اینکه ریشه بدهند، خفه کردند. این درختان می توانند به مدت 150 سال در اطراف آویزان باشند و نور را از بین ببرند و موج دوم درختان تنه بزرگ را مسدود کنند.

کاشتن یا نکاریدن

دنت برای هجوم گسترده علاقه به احیای جنگل که در سال 2015 آغاز شد، موقعیت خوبی پیدا کرد. او قبلا محقق اصلی 2ndFor بود، یک شبکه تحقیقاتی بین‌المللی که هدف آن یادگیری بهترین شیوه مدیریت جنگل‌های ثانویه است. این تیم با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده از کرت‌های Barro Colorado، مقاله‌ای در سال ۲۰۱۶ در Nature نوشت که نشان می‌دهد یک هکتار جنگل ثانویه به طور طبیعی احیا شده می‌تواند سالانه ۱۱ برابر بیشتر از یک جنگل کهنسال کربن جذب کند، و درختان جوان آن را به سرعت جذب می‌کنند و برای رشد به سمت خورشید رقابت می‌کنند.

سپس، در مطالعه‌ای در سال 2022 که توسط انجمن سلطنتی منتشر شد، دنت و همکارانش نشان دادند که مکان‌هایی مانند Barro Colorado یکی از بهترین سناریوها برای آنچه می‌توان بدون کاشت یک دانه به دست آورد، هستند. پاکسازی ها اغلب توسط محیط های سرسبز پر از پرندگان، خفاش ها و حیوانات دیگر احاطه می شوند که همه اینها به پوشش درختان کمک می کند تا سطوح قدیمی رشد غنا و فراوانی را در طی چند دهه به دست آورد. با استفاده از داده‌های پاناما و برزیل، دنت در سال 2024 پیگیری‌هایی را منتشر کرد که نشان می‌داد کرت‌هایی با 35 درصد پوشش درختی می‌توانند به‌عنوان جنگل بازسازی شوند.

لیزا کومیتا، استاد بوم‌شناسی جنگل‌های استوایی در دانشگاه ییل، که با دنت در پروژه‌هایی همکاری می‌کند که یافته‌های او را به عمل تبدیل می‌کند، می‌گوید: «داشتن این نقشه‌های جنگلی درازمدت واقعا ارزشمند است. "این زیرساخت تحقیقاتی بسیار خوبی را فراهم می کند که در آن می توانید پروژه هایی را علاوه بر آن بسازید."

در پاناما، دنت با سازمان‌های غیرانتفاعی و طرح‌های اعتباردهی کربن برای سریع‌تر بازیابی کار می‌کند. آنها دالان ها را برای اتصال مجدد قطعات جنگل ترسیم کرده اند و برنامه هایی را برای معرفی مجدد حیوانات در "جنگل های خاموش" که بسیاری از حیات وحش خود را از دست داده اند، طراحی کرده اند. آنها همچنین در حال کاشت مجدد گونه‌های درختی هستند که می‌توانند رشد را تسریع کنند - چیزی که Comita آن را بازسازی طبیعی کمک‌شده می‌نامد. دنت می‌گوید رها کردن طرح‌ها ممکن است ساده‌تر به نظر برسد، اما نمی‌توان آن را در همه جا انجام داد. بسیاری از سایت ها بیش از حد تخریب شده اند.

پاکسازی ها اغلب توسط محیط های سرسبز پر از پرندگان، خفاش ها و سایر حیوانات احاطه شده اند، که همه اینها به پوشش درختان کمک می کند تا سطوح رشد قدیمی را از غنا به دست آورد.

این دو با استارت‌آپ اعتباری کربن مستقر در لندن پونترا برای توسعه راه‌حل‌هایی برای منطقه‌ای در جنوب پاناما که جنگل‌های باقی‌مانده در لبه‌های مزارع متروکه قرار دارند، کار می‌کنند. Comita توضیح می دهد که چنین سایت هایی تقریبا همیشه نیاز به مداخله دارند. بسیاری خواستار اقدامات عملی مانند کاشت غنی سازی هستند.

دنت می‌گوید امروز، سؤالاتی که پروژه‌هایی مانند پونترا می‌پرسند به تحقیقات خودش نزدیک‌تر است. به عنوان مثال، آنها می خواهند بفهمند که آیا درختان ایستاده منفرد که اغلب توسط دامداران برای سایه انداختن گاوها رها می شوند، به بازسازی سریعتر سایت ها کمک می کنند. این بینش‌ها می‌تواند به پونترا کمک کند تا اعتبارات با کیفیت بالا بفروشد و از دام‌های شرم‌آوری که می‌تواند مزارع تازه را به معنای واقعی کلمه دود کند، اجتناب کند. در حالی که اعتبارات را می توان با حداقل 5 دلار در هر تن متریک خریداری کرد، غول های شرکتی مانند مایکروسافت - یکی از مشتریان پونترا - بیش از 10 برابر بیشتر برای حذف با کیفیت بالا پرداخت کرده اند.

مکان های زیادی وجود دارد که سطح بازسازی طبیعی می تواند به خوبی کار کند. بر اساس گزارش رصدخانه احیا و احیای جنگل های برزیل، تاکنون میلیون ها هکتار از جنگل های بارانی به طور طبیعی در برزیل در حال بازسازی هستند. با این حال، دنت مبهوت است که چرا مسئولان پروژه های بزرگ همچنان فکر می کنند بهترین راه حل آن است که اراده انسان را بر منظره تحمیل کند.

گفتگو ممکن است در حال تغییر باشد. همانطور که خشکسالی در آمریکای لاتین رخ داد، سیاست گذاران و طلبکاران کربن ممکن است مجبور شوند با کاستی های مزارع شیرینی برش مواجه شوند. دنت می‌گوید: «هنگامی که نوبت به رویدادهای شدید مانند خشکسالی یا سیل یا گرمای شدید یا عوامل بیماری‌زا می‌رسد، انعطاف‌پذیری بسیار کمتری در سیستم دارید. او می‌گوید: «مگا ال نینو» سال آینده می‌تواند لحظه‌ای برای محاسبه باشد، او می‌گوید: «فکر می‌کنم درک فزاینده‌ای وجود دارد که ما نمی‌توانیم فقط درخت بکاریم. ما باید یک سیستم را بازسازی کنیم.»

متیو پونزفورد یک خبرنگار آزاد مستقر در لندن است.

خواندن متن کامل در ام‌آی‌تی تک‌ریویوبه زبان اصلی، در سایت ناشر باز می‌شود
متن اصلی (انگلیسی)

The ecologist revealing the invisible networks that revive rainforests

In a research station in central Panama, you can walk through a century of forest time, watching scrubby plots of adolescent trees give way to cathedral-­like canopies of mature growth. Forest ecologist Daisy Dent, a senior scientist at ETH Zurich, oversees this sequence of plots across the Barro Colorado Nature Monument, some of which date…

همه‌ی اخبار فناوری