جنگل‌های حرا چگونه با بالا آمدن دریا کربن بیشتری ذخیره می‌کنند؟

1

در جنوب فلوریدا، سطح دریا سالانه حدود ۲.۴ تا ۳.۷ میلی‌متر افزایش می‌یابد. این روند به تدریج خطوط ساحلی را دگرگون کرده، و آب شور را بیشتر به سمت خشکی پیش می‌راند.

بررسی جدیدی از تالاب‌های اورگلیدز نشان می‌دهد که این نفوذ آرام آب شور می‌تواند ظرفیت کلی ذخیره کربن را افزایش دهد؛ البته به شرطی که مدیران زیست‌محیطی، فضا را برای مهاجرت جنگل‌های حرا باز بگذارند. در غیر این صورت، دیگر گونه‌های گیاهی ممکن است از این شرایط آسیب ببینند.

بررسی میدانی ذخیره کربن در زیست‌بوم‌ها

هدایت تحقیقات توسط دانشگاه ییل و FIU

اسپارکل مالون از دانشکده محیط‌زیست دانشگاه ییل و آماندا ریچی از دانشگاه بین‌المللی فلوریدا، تیم میدانی‌ای را رهبری کردند که در سال ۲۰۲۱ جریان کربن را در سه نوع زیستگاه مختلف اندازه‌گیری کردند.

مفهوم «بدهی اقلیمی» در اکوسیستم‌ها

افزایش سطح دریا پدیده‌ای را ایجاد می‌کند که بوم‌شناسان آن را «بدهی اقلیمی» می‌نامند؛ به معنای فاصله زمانی میان وضعیت کنونی اکوسیستم و وضعیت بهینه آن بر اساس شرایط جدید.

اگر این بدهی کنترل نشود، تالاب‌های ساحلی ممکن است غرق شوند. در چنین سناریویی، تا سال ۲۱۰۰، ممکن است تا ۷۸ درصد از مرداب‌های جزر و مدی جهان از بین بروند.

عملکرد بی‌نظیر حراها در جذب کربن

اندازه‌گیری تبادل خالص کربن در اکوسیستم اورگلیدز

در نقاط اندازه‌گیری اورگلیدز، تیم تحقیقاتی تبادل خالص کربن‌دی‌اکسید در اکوسیستم را بررسی کرد؛ این شاخص نشان می‌دهد که آیا یک ناحیه بیشتر کربن جذب می‌کند یا آن را به جو بازمی‌گرداند.

حراهای کوتاه‌قد برتر از مراتع علفزار

نتایج نشان داد که جنگل‌های متراکم حرا، به‌ویژه گونه Rhizophora mangle، سالانه حدود ۲۹۴ گرم کربن در هر مترمربع جذب می‌کنند؛ حتی زمانی که آب تا یک‌چهارم ارتفاع ساقه‌ها را پوشانده باشد. این عملکرد بیش از شش برابر بهتر از علفزارهای ساگراس است.

مالون می‌گوید: «ما انتظار داریم که حراها به حرکت به سمت خشکی ادامه دهند. اگر این مهاجرت رخ دهد، ممکن است جذب کربن در مناطق جدید افزایش یابد.»

مدل‌های تیم تحقیقاتی نشان می‌دهد که اگر مناطق انتقالی هر سال حدود ۲۵ یارد به داخل خشکی حرکت کنند، جذب خالص کربن در بخش جنوب‌شرقی اورگلیدز می‌تواند تا ۱۲ درصد افزایش یابد؛ یعنی معادل ۱۳۱ تُن متریک در سال.

چالش‌های گیاهان آب شیرین در برابر سیلاب‌ها

محدودیت گیاهان مارل در سیلاب‌های طولانی‌مدت

گیاهان علفزاری مارل در مناطق آب شیرین زمانی خوب رشد می‌کنند که برگ‌هایشان بخشی از سال خشک باقی بماند. اما اگر برای چند هفته در آب غوطه‌ور بمانند، فتوسنتز آن‌ها تا یک‌سوم کاهش می‌یابد و بدهی اقلیمی آن‌ها افزایش می‌یابد؛ نشانه‌ای از تاب‌آوری کم در برابر سیلاب‌های طولانی.

موقعیت میانه ناحیه‌های انتقالی

مناطق انتقالی که ترکیبی از ساگراس و نهال‌های حرا هستند، مقاومت متوسطی دارند. آن‌ها سیلاب‌های کوتاه‌مدت را تحمل می‌کنند، اما در برابر بالا آمدن مکرر آب آسیب‌پذیر می‌شوند.

از آنجا که ناحیه انتقالی نقش پیش‌قراول تغییرات زیستگاهی را دارد، وضعیت آن تعیین‌کننده زمان‌بندی تغییر کلی در ساختار زیستگاه‌ها است.

افزایش ذخیره کربن با تسهیل مهاجرت حراها

چرا حراها در ذخیره کربن موثرترند؟

حراها می‌توانند کربن را سه تا پنج برابر بیشتر از اغلب جنگل‌های مناطق گرمسیری در خشکی ذخیره کنند. دلیل آن، رسوبات عمیق و بدون اکسیژنی است که سرعت تجزیه مواد آلی را کاهش می‌دهد.

اهمیت دسترسی به زمین‌های مرتفع

اگر حراها بتوانند به زمین‌های مرتفع‌تر مهاجرت کنند، می‌توانند تنه و ریشه‌های خود را در آنجا تثبیت کرده، و رسوبات را به‌تدریج جمع کنند؛ پدیده‌ای که نقش یک سد طبیعی را ایفا کرده و با افزایش تدریجی سطح دریا هماهنگ می‌شود.

خطرات موانع انسانی برای جنگل‌های حرا

اگر این مهاجرت با جاده‌ها یا دیوارهای ساحلی مسدود شود، حراها در برابر جزر و مد گیر می‌افتند و ناحیه‌ای که می‌توانست مخزن مؤثر کربن باشد، به دریای باز تبدیل می‌شود.

مدیرانی که زمانی با نفوذ آب شور مقابله می‌کردند، اکنون باید راه را برای گونه‌های مقاوم به نمک باز کنند تا بتوانند سریع‌تر از پیشروی آب حرکت کنند.

گام‌هایی برای محافظت از حراها

گام اول: شناسایی موانع فیزیکی

نقشه‌برداری از موانع طبیعی و انسانی که ممکن است گسترش حراها را در آینده مختل کنند، از جمله خاکریزهای قدیمی یا کانال‌های متروکه.

گام دوم: مدیریت تدریجی شوری

تنظیم رهاسازی آب‌های شیرین به‌گونه‌ای که شوری به‌تدریج افزایش یابد. افزایش ناگهانی نمک می‌تواند ساگراس را از بین ببرد پیش از آنکه حراها بتوانند جای آن را بگیرند.

گام سوم: اتصال ناحیه‌های حرایی به پناهگاه‌های بالقوه

اولویت دادن به پروژه‌های احیایی که لکه‌های حرا موجود را به زمین‌های مرتفع و امن متصل می‌کنند؛ این کار استرس ناشی از قطعه‌قطعه شدن زیستگاه‌ها را کاهش می‌دهد و به پراکندگی بذرها کمک می‌کند.

گام چهارم: پایش شاخص‌های ناپایداری

بررسی شاخص‌هایی مانند میزان فتوسنتز برگ‌ها و تغییر ارتفاع خاک تا بتوان پیش از انباشت بدهی بزرگ کربنی، اقدام اصلاحی انجام داد.

تعادل میان ذخیره کربن و تنوع زیستی

مزایا و معایب حراهای کوتاه‌قد

گرچه حراهای فشرده و کوتاه در جذب کربن بسیار کارآمدند، اما تنوع زیستی کمتری نسبت به علفزارهای آب شیرین دارند.

فشار بر گونه‌های بومی

با افزایش شوری، دوزیستان، ماهیان، و پرندگان بومی که به محیط‌های کم‌نمک عادت دارند ممکن است با کاهش جمعیت مواجه شوند یا کاملاً از زیستگاه بیرون رانده شوند.

نیاز به ایجاد الگوی موزاییکی

مدیران زمین باید میان مزایای اقلیمی ذخیره کربن و آسیب به تنوع زیستی توازن ایجاد کنند. در برخی مناطق، حفظ ترکیب‌های متنوعی از زیستگاه‌ها می‌تواند بهترین راه باشد؛ ذخیره کربن بیشتر در عین حفظ تنوع زیستی.

درس‌هایی برای دیگر مناطق ساحلی

اورگلیدز تنها منطقه‌ای نیست که حراها در آن به سمت خشکی حرکت می‌کنند. تحولات مشابهی در دلتای می‌سی‌سی‌پی، قلمرو شمالی استرالیا، و بخش‌هایی از جنوب‌شرقی آسیا مشاهده شده است؛ جایی که افزایش سطح دریا، نفوذ شوری، و فعالیت‌های انسانی مرزهای تالابی را دگرگون می‌کنند.

هر منطقه ویژگی‌های خاص خود را دارد، از دامنه جزر و مد گرفته تا الگوهای استفاده از زمین و گونه‌های بومی. اما الگوی مهاجرت حراها و تغییر در ظرفیت ذخیره کربن، در بسیاری از این مناطق مشابه اورگلیدز است.

این مطالعه راهی عملی برای ارزیابی زمان دفاع از زیستگاه‌های موجود و زمان حمایت از مهاجرت حراها برای بهره‌مندی از مزایای اقلیمی ارائه می‌دهد.

این پژوهش در نشریه Journal of Environmental Management منتشر شده است.