النباتات التي تبحث عن ملاذ عبر كوكبنا المتغير ديناميكيًا
مصر:ايهاب محمد زايد
على طول أعلى القمم في ولاية كارولينا الشمالية ، تقف غابة شجر التنوب الشمالية المعزولة كقطعة أثرية من العصر البليستوسيني ، متناقضة مع الأشجار المتساقطة في جبال الأبلاش الجنوبية.
النباتات ، مثل الحيوانات والبشر ، تبحث عن ملاذ من تغير المناخ. وعندما ينتقلون ، يأخذون معهم أنظمة بيئية كاملة. لفهم سبب وكيفية انتقال النباتات عبر المناظر الطبيعية عبر الزمن ، يدعو الباحثون في طليعة العاملين في مجال الحفاظ على البيئة إلى إطار عمل جديد. قد يكون مفتاح حماية التنوع البيولوجي في المستقبل من خلال فهم الماضي.
قادت جيني ماكجواير ، الأستاذة المساعدة في كليات العلوم البيولوجية وعلوم الأرض والغلاف الجوي في جامعة جورجيا للتكنولوجيا ، ميزة خاصة حول موضوع التنوع البيولوجي في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم مع زملائها في تكساس والنرويج والأرجنتين. في السمة الخاصة ، “الماضي كعدسة للحفاظ على التنوع البيولوجي على كوكب متغير ديناميكيًا” ، سلطت ماكجواير والمتعاونون معها الضوء على الأسئلة المعلقة التي يجب معالجتها من أجل جهود الحفظ الناجحة في المستقبل. تجمع هذه الميزة بين أبحاث الحفظ التي تسلط الضوء على الديناميكيات المعقدة والمتطورة باستمرار التي يسببها تغير المناخ والطرق المتغيرة باستمرار التي يستخدم بها البشر الأرض. قال ماكجواير إن هذه العوامل تتفاعل بمرور الوقت لإحداث تغييرات ديناميكية وتوضيح الحاجة إلى دمج المنظورات الزمنية في استراتيجيات الحفظ من خلال النظر بعمق في الماضي.
أحد الأمثلة على هذا العمل الذي تم تسليط الضوء عليه في المجلة هو بحث McGuire حول النباتات في أمريكا الشمالية ، والذي يبحث في كيفية ولماذا انتقلوا عبر الجغرافيا بمرور الوقت ، وإلى أين يتجهون ، ولماذا هو مهم.
قال ماكغواير: “النباتات تغير نطاقاتها الجغرافية ، وهذا يحدث سواء أدركنا ذلك أم لا”. “مع سقوط البذور أو نقلها إلى أماكن بعيدة ، فإن احتمالية أن تكون بذور النبات قادرة على البقاء والنمو تتغير مع تغير المناخ. ويمكن أن تساعدنا دراسة الديناميكيات المتخصصة للنباتات على مدى آلاف السنين في فهم كيفية تكيف الأنواع مع تغير المناخ ويمكن أن يعلمنا كيفية حماية التنوع البيولوجي والحفاظ عليه في مواجهة تغير المناخ السريع في المستقبل. ”
الإخلاص المناخي: مقياس جديد لفهم قابلية التأثر
تتمثل الخطوة الأولى في فهم أي نوع من النباتات يظهر ما يسميه ماكجواير “الإخلاص المناخي” وأيها لا يعرض ذلك. إذا كان النبات يتمتع بإخلاص مناخي ، فهذا يعني أن النبات يظل مخلصًا لمكانته المناخية المفضلة ، وغالبًا ما يهاجر عبر المناطق الجغرافية على مدى آلاف السنين لمواكبة موطنه المثالي. تميل النباتات التي لا تُظهر إخلاصًا للمناخ إلى التكيف محليًا في مواجهة تغير المناخ. اتضح أن كون المرء مخلصًا لمناخه لا يعني بالضرورة أن يكون مخلصًا لمكان معين.
للتحقيق في حالة الأشجار ، قام ماكجواير وعالم ما بعد الدكتوراه السابق بجامعة جورجيا للتكنولوجيا Yue Wang (أستاذ مشارك في كلية علم البيئة بجامعة صن يات صن في الصين) بدراسة بيانات حبوب اللقاح من قاعدة بيانات علم الأحياء القديمة للورم ، والتي تحتوي على بيانات أحافير حبوب اللقاح من نوى الرواسب. عبر أمريكا الشمالية. يتم أخذ عينات من كل نواة من الرواسب ، طبقة تلو الأخرى ، مما ينتج عنه سلسلة من بيانات حبوب اللقاح من أوقات مختلفة عبر التاريخ. تحتوي البيانات أيضًا على تفاصيل الوفرة النسبية لأنواع مختلفة من النباتات ممثلة بأنواع حبوب اللقاح – الصنوبر مقابل البلوط مقابل العشب ، على سبيل المثال – رسم صورة لأنواع النباتات الموجودة في ذلك الموقع ومتى.
نظر ماكجواير ووانغ في بيانات من 13240 عينة من حبوب اللقاح الأحفورية مأخوذة من 337 موقعًا في جميع أنحاء أمريكا الشمالية. لكل نوع من أنواع النباتات الـ 16 الرئيسية في أمريكا الشمالية ، قاموا بتقسيم بيانات حبوب اللقاح إلى ستة أجزاء مميزة أو “صناديق” زمنية من 4000 عام ، بدءًا من 18000 عام مضت وحتى يومنا هذا. استخدم وانغ البيانات لتحديد جميع المواقع المناخية التي تحتوي على حبوب اللقاح الأحفورية لأي نوع فردي من الأشجار – مثل البلوط ، على سبيل المثال – لكل فترة. ثم نظر وانغ في كيفية تغير مناخ كل شجرة من فترة إلى أخرى. قام وانغ بذلك من خلال مقارنة مواقع أنواع حبوب اللقاح بين الفترات الزمنية المتجاورة ، مما مكن الفريق من تحديد كيف ولماذا تغير مناخ كل نوع من الأشجار بمرور الوقت
تتعرض البذور لضغوط للتحرك أبعد من ذلك – وهو تحد خاص للرماد ، مما يؤدي إلى إبطاء حركات هجرتها أكثر.
حماية نسيج الحياة
على الجانب المشرق ، من خلال تحديد النباتات التي كانت تاريخياً أكثر حساسية لتغير المناخ ، يمكن لأبحاث McGuire و Wang مساعدة منظمات الحفظ مثل The Nature Conservancy في إعطاء الأولوية للأراضي حيث يكون التنوع البيولوجي أكثر عرضة لتغير المناخ.
كخطوة أخيرة ، حدد ماكجواير ووانج “النقاط الساخنة للوفاء بالمناخ” ، وهي مناطق أظهرت تاريخًا إخلاصًا قويًا للمناخ والتي سوف تحتاج نباتاتها بشكل عاجل إلى التحرك مع تغير مناخها. قارنوا هذه النقاط الساخنة بالمناطق المقاومة للمناخ التي حددتها منظمة الحفاظ على الطبيعة والتي يمكن أن تكون بمثابة مناطق ملجأ لتلك النباتات. في حين أن النباتات في هذه المناطق المرنة يمكن أن تتكيف مبدئيًا مع تغير المناخ الوشيك عن طريق تحويل توزيعاتها محليًا ، فمن المحتمل أن تواجه النباتات تحديات كبيرة عندما يتم تجاوز قدرة تغير المناخ في المنطقة بسبب نقص الاتصال واضطرابات الموائل من البشر. يساعد تحسين هذه الأولويات أصحاب المصلحة على تحديد الاستراتيجيات الفعالة للسماح بنسيج الحياة بالازدهار.
قال ماكجواير: “أعتقد أن فهم الإخلاص المناخي ، رغم أنه فكرة جديدة ومختلفة ، سيكون مهمًا للغاية للمضي قدمًا ، خاصة عند التفكير في كيفية إعطاء الأولوية لحماية النباتات المختلفة في مواجهة تغير المناخ”. “من المهم أن تكون قادرًا على رؤية أن بعض النباتات والحيوانات أكثر عرضة لتغير المناخ ، ويمكن أن تساعد هذه المعلومات في بناء استراتيجيات أقوى لحماية التنوع البيولوجي على هذا الكوكب
هذا الدراسة من معهد جورجيا للتكنولوجيا
