جنگهای نامرئی در اتمسفر؛ چگونه دیاکسیدکربن و ازن بر سر جان جنگلها شرطبندی میکنند؟
در حالی که بحثهای مربوط به تغییرات اقلیمی و نقش جنگلها به عنوان «ریههای زمین» در اوج خود قرار دارد، یک مطالعه طولانیمدت و بیسابقه، تصویری پیچیده و متناقض از آینده این اکوسیستمها ترسیم کرده است.
به گزارش دیروزبان دانشمندان آمریکایی با اجرای آزمایشی ۱۱ ساله، نشان دادند که جنگلها در برابر دو بازیگر اصلی اتمسفر (دیاکسیدکربن و ازن) واکنشهای کاملا متفاوتی نشان میدهند؛ رقابتی که میتواند سرنوشت ذخیره کربن در زمین را تغییر دهد.
آزمایش در قلب طبیعت
پژوهشگران در ایالت ویسکانسین، با اجرای پروژه موسوم به «Aspen-FACE»، از سال ۱۹۹۸ تا ۲۰۰۹، محیط زندگی گونههای درختی نظیر سپیدار، توس و افرا را دستکاری کردند. برخلاف مطالعات معمول که در محیطهای کنترلشده آزمایشگاهی انجام میشوند، این تیم تصمیم گرفت مستقیما با تغییر ترکیب هوای واقعی در فضای باز، واکنش درختان را در زیستگاه طبیعیشان بسنجد. آنها هوای اطراف بخشهایی از جنگل را به غلظتهای مختلفی از دی اکسید کربن و ازن آلوده کردند تا فرآیند رشد و ذخیرهسازی کربن را زیر ذرهبین ببرند.
اثر کوکائینگونه دیاکسیدکربن بر رشد!
یافتهها در مورد دیاکسیدکربن خیرهکننده بود. افزایش غلظت این گاز، مانند یک سوخت محرک برای فتوسنتز عمل کرد و بهرهوری خالص اولیه تجمعی جنگل را تا ۳۹ درصد افزایش داد. این «رشد شتابیافته» تنها در ظاهر نبود؛ بلکه ذخیره کل کربن در اکوسیستم نیز حدود ۱۱ درصد بالا رفت که بخش عمده آن در تنه، شاخهها و ریشههای قدرتمند درختان تثبیت شده بود. به عبارتی، دی اکسید کربن در کوتاهمدت، جنگل را به ماشین قدرتمند ذخیرهسازی کربن تبدیل میکند.
ازن؛ قاتل خاموش و مهارکننده
اما اگر دی اکسید کربن نقش محرک را داشت، ازن در نقش یک ترمز مرگبار ظاهر شد. برخلاف دیاکسیدکربن، ازن یک آلاینده سمی است که به بافت گیاه آسیب میزند. نتایج نشان داد افزایش ازن در سطح زمین، بهرهوری جنگل را ۱۰ درصد کاهش داده و میزان کربن ذخیرهشده را نیز با افت مواجه کرده است. یکی از دلایل اصلی این افت، کاهش شدید (حدود ۲۱ درصدی) نیتروژن در تاج پوشش درختان بود؛ یعنی ازن نه تنها رشد را کند میکند، بلکه سلامت تغذیهای گیاه را نیز هدف قرار میدهد.
جنگلها نه مخزنهای خودکار، که سیستمهای حساس هستند
نکته تکاندهنده این تحقیق، برخورد این دو گاز با یکدیگر است. دانشمندان دریافتند که اثرات این دو را نمیتوان با یک معادله ساده جمع کرد. زمانی که هر دو گاز بهطور همزمان افزایش مییابند، ظرفیت ذخیره کربن جنگل با حالت طبیعی تفاوت معناداری نمیکند؛ یعنی اثر مثبتِ رشد ناشی از دی اکسید کربن، توسط اثر منفیِ تخریب ناشی از ازن خنثی میشود.
این یافته به ما هشدار میدهد که نباید جنگلها را صرفاً «مخازن خودکار کربن» دانست که با افزایش دی اکسید کربن بهتر عمل میکنند. عملکرد جنگلها، محصول یک تعادل ظریف میان غلظت گازها، آلودگیهای جوی و سلامت بیولوژیکی آنهاست. در دنیای امروز که آلودگیهای صنعتی و تغییرات اتمسفری همگام با هم در حال پیشروی هستند، جنگلها ممکن است در تلهای میان «رشد کاذب» و «تخریب ساختاری» گرفتار شوند.