موت الأشجار في الغابات

موت الأشجار في الغابات (أيضًا " Waldsterben "، وهي كلمة ألمانية دخيلة ، تُنطق [ ˈvaltˌʃtɛʁbn̩ ]^ⓘ ) هي حالة تصيبالأشجارأوالنباتات الخشبيةحيث تموت الأجزاء الطرفية، إما بسببمسببات الأمراضأوالطفيلياتأو ظروف مثلالأمطار الحمضيةوالجفاف، ^{[ 1} ]وأكثر من ذلك ^.

قد تُخلّف هذه الأحداث عواقب وخيمة، مثل انخفاض قدرة النظام البيئي على الصمود، ^{[ 2 ]} واختفاء علاقات تكافلية مهمة ^{، [ 3 ]} وتجاوز العتبات. ^{[ 4 ]} وترتبط بعض نقاط التحول في التنبؤات الرئيسية لتغير المناخ في القرن القادم ارتباطًا مباشرًا بتدهور الغابات . ^{[ 5 ]}

يشير مصطلح موت الأشجار في الغابات إلى ظاهرة تدهور صحة مجموعة من الأشجار وموتها دون سبب واضح. تُعرف هذه الحالة أيضًا بتدهور الغابات، وتلف الغابات، وموت الأشجار على مستوى الغطاء الشجري، وموت الأشجار على مستوى المجموعة. ^{[ 6 ]} عادةً ما يؤثر هذا على أنواع محددة من الأشجار، ولكنه قد يؤثر أيضًا على أنواع متعددة. يُعدّ موت الأشجار حدثًا دوريًا ^{[ 6 ]} وقد يتخذ مواقع وأشكالًا مختلفة. يمكن أن يحدث على طول محيط الغابة، أو على ارتفاعات محددة، أو ينتشر في جميع أنحاء النظام البيئي للغابة. ^{[ 7 ]}

يظهر تدهور الغابات بأشكالٍ عديدة: تساقط الأوراق والإبر، وتغير لونها، وترقق قمم الأشجار، وموت مجموعات من الأشجار في أعمارٍ معينة، وتغيرات في جذورها. كما يتخذ أشكالًا ديناميكية متنوعة، إذ قد تظهر على مجموعة من الأشجار أعراض خفيفة، أو أعراض حادة، أو حتى الموت. ويمكن النظر إلى تدهور الغابات كنتيجة لتدهور مستمر وواسع النطاق وشديد لأنواع متعددة من الأشجار في الغابة. ^{[ 6 ]} ويمكن تعريف تدهور الغابات الحالي بما يلي: التطور السريع على الأشجار الفردية، ووجوده في أنواع مختلفة من الغابات، واستمراره لفترة طويلة (أكثر من 10 سنوات)، وانتشاره في جميع أنحاء النطاق الطبيعي للأنواع المتضررة. ^{[ 7 ]}

أُجريت العديد من الأبحاث في ثمانينيات القرن الماضي عندما شهدت ألمانيا وشمال شرق الولايات المتحدة موجة تدهور حادة في الغابات. كانت موجات التدهور السابقة محدودة النطاق، إلا أنه بدءًا من أواخر سبعينيات القرن الماضي، اجتاح التدهور غابات أوروبا الوسطى وأجزاء من أمريكا الشمالية. كان الضرر الذي لحق بالغابات في ألمانيا، على وجه الخصوص، مختلفًا نظرًا لشدة التدهور وانتشاره الواسع بين مختلف أنواع الأشجار. ارتفعت نسبة الأشجار المتضررة من 8% عام 1982 إلى 50% عام 1984، وظلت عند 50% حتى عام 1987. ^{[ 7 ]} وقد طُرحت العديد من الفرضيات لتفسير هذا التدهور، انظر أدناه.

في القرن العشرين، تعرضت أمريكا الشمالية لخمس موجات موت ملحوظة للأشجار الصلبة . حدثت هذه الموجات بعد نضوج الغابات، واستمرت كل موجة منها حوالي أحد عشر عامًا. استهدفت أشد موجات موت الغابات المعتدلة أشجار البتولا البيضاء والصفراء . شهدت هذه الأشجار موجة بدأت بين عامي 1934 و1937 وانتهت بين عامي 1953 و1954. وقد اتبعت هذه الموجة نمطًا موجيًا ظهر أولًا في المناطق الجنوبية ثم انتقل إلى المناطق الشمالية، حيث ظهرت موجة ثانية بوضوح بين عامي 1957 و1965 في شمال كيبيك. ^{[ 8 ]}

يمكن أن يؤثر موت الأشجار على أنواع أخرى مثل أشجار الدردار والبلوط والقيقب . وقد شهد القيقب السكري ، على وجه الخصوص، موجة من موت الأشجار في أجزاء من الولايات المتحدة خلال ستينيات القرن الماضي. وحدثت موجة ثانية بشكل رئيسي في كندا في ثمانينيات القرن الماضي، ولكنها وصلت أيضًا إلى الولايات المتحدة. وقد تم تحليل حالات موت الأشجار هذه عدديًا لاستبعاد نفوق الأشجار الطبيعي . ويُفترض أن الغابة الناضجة أكثر عرضة للضغوط البيئية الشديدة . ^{[ 8 ]}

تتسم مكونات النظام البيئي للغابات بالتعقيد، ويُعدّ تحديد العلاقات السببية المحددة بين موت الأشجار والبيئة عمليةً صعبة. على مرّ السنين، أُجريت العديد من الأبحاث، وتمّ الاتفاق على بعض الفرضيات، منها:

• خنفساء اللحاء : تستخدم خنافس اللحاء الأنسجة الرخوة للأشجار كمأوى وغذاء ومكان للتعشيش. وعادةً ما يصاحب وصولها كائنات حية أخرى مثل الفطريات والبكتيريا. وتشكل هذه الكائنات معًا علاقات تكافلية تُفاقم حالة الشجرة. ^{[ 9 ]} وتعتمد دورة حياتها على وجود الشجرة، إذ تضع بيضها فيها. وبمجرد فقس البيض، يمكن لليرقات أن تُقيم علاقة تطفلية مع الشجرة، حيث تتغذى عليها وتقطع عنها تدفق الماء والمغذيات من الجذور إلى الأفرع. ^{[ 9 ]}
• ظروف المياه الجوفية : وجدت دراسة أجريت في أستراليا أن عوامل مثل العمق والملوحة قد تساعد في التنبؤ بموت الأشجار قبل حدوثه. ففي إحدى المناطق البيئية، ازدادت كثافة الغابات مع ازدياد كل من العمق وتركيز الملوحة. بينما في منطقة بيئية أخرى ضمن نفس منطقة الدراسة، ازداد موت الأشجار مع ازدياد العمق وانخفاض تركيز الأملاح في المياه (أي المياه العذبة). ^{[ 10 ]}
• الجفاف والإجهاد الحراري: يُفترض أن الجفاف والإجهاد الحراري يُسببان ذبول النباتات. ويعود السبب الظاهر لذلك إلى آليتين. ^{[ 2 ]} الأولى، وهي الفشل الهيدروليكي، ^{[ 2 ]} وتؤدي إلى فشل نقل الماء من الجذور إلى الأفرع. وهذا قد يُسبب الجفاف وربما الموت. ^{[ 11 ]} أما الثانية، وهي نقص الكربون، ^{[ 2 ]} فتحدث عندما يستجيب النبات للحرارة بإغلاق ثغوره. هذه الظاهرة تمنع دخول ثاني أكسيد الكربون، مما يجعل النبات يعتمد على المركبات المخزنة كالسكر. إذا استمرت موجة الحر ونفد السكر من النبات، فسيموت جوعًا. ^{[ 11 ]}
• تُعدّ مسببات الأمراض مسؤولة عن العديد من حالات موت الأشجار. ومن الصعب عزل وتحديد مسببات الأمراض المسؤولة بدقة، وكيفية تفاعلها مع الأشجار. على سبيل المثال، فطر Phomopsis azadirachtae ، وهو فطر من جنس Phomopsis ، تم تحديده كمسؤول عن موت أشجار النيم ( Azadirachta indica ) في مناطق الهند. ^{[ 12 ]} يعتبر بعض الخبراء موت الأشجار مجموعة من الأمراض ذات أصول غير مفهومة تمامًا، تتأثر بعوامل تجعل الأشجار المعرضة للإجهاد أكثر عرضة للإصابة. ^{[ 6 ]}

قد تفسر بعض الفرضيات الأخرى أسباب ونتائج موت الأشجار. كما تم الاتفاق عليه بين التبادلات العلمية بين ألمانيا والولايات المتحدة في عام 1988: ^{[ 7 ]}

• تحمض التربة / سمية الألومنيوم : مع ازدياد حموضة التربة، ينطلق الألومنيوم، مما يُلحق الضرر بجذور الأشجار. ومن بين الآثار الملحوظة: انخفاض امتصاص ونقل بعض الكاتيونات، وانخفاض تنفس الجذور ، وتلف الجذور الدقيقة المغذية وشكلها، وانخفاض مرونة جدران الخلايا . وقد اقترح هذه الظاهرة البروفيسور برنارد أولريش عام ١٩٧٩. ^{[ ٧ ]}
• مرض المرتفعات المعقد : يؤدي اجتماع ارتفاع مستويات الأوزون، وترسبات الأحماض، ونقص العناصر الغذائية في المرتفعات العالية إلى موت الأشجار. تُلحق تركيزات الأوزون العالية الضرر بأوراق الأشجار وإبرها، وتُستنزف العناصر الغذائية من أوراقها. وتتفاقم سلسلة هذه الأحداث بمرور الوقت. وقد اقترح هذه النظرية مجموعة من الأساتذة: برنارد برينز، وكارل ريفوس، وهاينز زوتل . ^{[ 7 ]}
• مرض الإبر الحمراء في شجرة التنوب : يتسبب هذا المرض في تساقط الإبر وترقق تاج الشجرة. تتحول الإبر إلى لون الصدأ ثم تتساقط. وينتج هذا عن فطريات ورقية، وهي طفيليات ثانوية تهاجم الأشجار الضعيفة أصلاً. وقد اقترح هذه النظرية البروفيسور كارل ريفوس. ^{[ 7 ]}
• التلوث : يؤدي ارتفاع تركيز الملوثات الجوية إلى الإضرار بالجذور وتراكم السموم في الأوراق الجديدة. يمكن للملوثات أن تُغير النمو، وتُقلل من نشاط التمثيل الضوئي، وتُقلل من تكوين المستقلبات الثانوية . يُعتقد أن التركيزات المنخفضة منها قد تكون سامة. وقد اقترح ذلك فريق من الأساتذة بقيادة بيتر شوت. ^{[ 7 ]}
  • الملوثات العضوية للهواء : يركز هذا القسم الفرعي على المركبات العضوية. المركبات الثلاثة التي نناقشها بجدية هي الإيثيلين ، والأنيلين ، وثنائي نيتروفينول . حتى بتركيزات منخفضة، تسببت هذه المركبات الكيميائية العضوية في: تساقط غير طبيعي للأوراق، والتواء الأوراق، وموت الشتلات. وقد اقترح فريتز فور ذلك. ^{[ 7 ]}
• ترسب النيتروجين الزائد: قد يؤدي ارتفاع مستوى النيتروجين والأمونيوم ، وهما عنصران شائعان في الأسمدة ، إلى الآثار المحتملة التالية: تثبيط نمو الفطريات النافعة، وتأخير التفاعلات الكيميائية، واختلال التوازن الطبيعي بين نمو الأجزاء الهوائية والجذور، وزيادة غسل التربة . مع ذلك، لا يوجد دليل تجريبي على ذلك. وقد اقترح كارل أولاف تام هذه الفرضية. ^{[ 7 ]} انظر أيضًا: تلوث المغذيات

يمكن أن يحدث موت الأشجار في الغابات بسبب عوامل متعددة، ولكن بمجرد حدوثها، يمكن أن يكون لها عواقب معينة.

• المجتمع الفطري : تُقيم الفطريات الإكتوميكوريزية علاقة تكافلية مع الأشجار. بعد تفشي خنفساء اللحاء، قد يحدث موت جزئي للأشجار. تُؤدي هذه العملية إلى انخفاض معدل التمثيل الضوئي، وتوافر العناصر الغذائية، ومعدلات وعمليات التحلل. بمجرد حدوث ذلك، تتأثر العلاقة التكافلية المذكورة سابقًا سلبًا: يتناقص مجتمع الفطريات الإكتوميكوريزية، ثم تختفي العلاقة تمامًا. ^{[ 3 ]} يُعد هذا الأمر إشكاليًا لأن بعض النباتات تعتمد على وجودها للبقاء على قيد الحياة. ^{[ 13 ]}
• كيمياء التربة : قد تتغير كيمياء التربة بعد حدوث موت جزئي للأشجار. قد يؤدي ذلك إلى زيادة تشبع التربة بالقواعد، حيث تُحرر الكتلة الحيوية المتبقية أيونات معينة مثل الكالسيوم والمغنيسيوم والبوتاسيوم . [ ^{14 ] يُمكن} اعتبار هذا نتيجة إيجابية ، لأن تشبع التربة بالقواعد ضروري لنمو النبات وخصوبة التربة. ^{[ 15 ]} لذلك، يُشير هذا إلى أن كيمياء التربة بعد موت جزئي للأشجار قد تُساعد في استعادة التربة الحمضية. ^{[ 14 ]}

تغير المناخ

تُعدّ التغيرات في متوسط ​​درجة الحرارة السنوية والجفاف من العوامل الرئيسية المساهمة في تدهور الغابات. ومع ازدياد انبعاث الكربون من الأشجار الميتة، لا سيما في غابات الأمازون والغابات الشمالية ، يزداد انبعاث غازات الدفيئة في الغلاف الجوي. وتؤدي زيادة مستويات غازات الدفيئة إلى ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي. وتختلف التوقعات بشأن تدهور الغابات، إلا أن خطر تغير المناخ العالمي من شأنه أن يزيد من معدل هذا التدهور. ^{[ 9 ]}

• انخفاض القدرة على الصمود: تتمتع الأشجار بقدرة على الصمود، إلا أن هذه القدرة قد تتغير عند تعرض النظام البيئي لموجة جفاف. يؤدي ذلك إلى زيادة قابلية الأشجار للإصابة بالحشرات، مما يتسبب في موتها. ^{[ 2 ]} وتُعد هذه مشكلة، إذ يُتوقع أن يؤدي تغير المناخ إلى زيادة الجفاف في بعض مناطق العالم. ^{[ 18 ]}
• العتبات: توجد عدة عتبات مرتبطة بتدهور الغابات، مثل "التنوع البيولوجي  ...، والحالة البيئية  ...، ووظائف النظام البيئي". ^{[ 4 ]} ونظرًا لقدرة تغير المناخ على التسبب في تدهور الغابات عبر عمليات متعددة، فإن هذه العتبات أصبحت قابلة للتحقيق بشكل متزايد، وفي بعض الحالات، قد تُحفز عملية تغذية راجعة إيجابية: ^{[ 4 ]} فعندما تنخفض المساحة القاعدية في النظام البيئي بنسبة 50%، ينخفض ​​تنوع أنواع الفطريات الإكتوميكوريزية تبعًا لذلك. وكما ذُكر سابقًا، تُعد الفطريات الإكتوميكوريزية مهمة لبقاء بعض النباتات، ^{[ 13 ]} مما يحول تدهور الغابات إلى آلية تغذية راجعة إيجابية.
• نقاط التحول : لا يعرف العلماء نقاط التحول الدقيقة لتغير المناخ، ولا يمكنهم سوى تقدير الأطر الزمنية. عند بلوغ نقطة التحول، قد يُحدث تغيير طفيف في النشاط البشري عواقب طويلة الأمد على البيئة . ترتبط اثنتان من نقاط التحول التسع للتغيرات المناخية الكبرى المتوقعة للقرن القادم ارتباطًا مباشرًا بتدهور الغابات. ^{[ 5 ]} ويخشى العلماء من أن يؤدي تدهور الغابات في غابات الأمازون المطيرة ^{[ 19 ]} والغابات دائمة الخضرة الشمالية ^{[ 20 ]} إلى نقطة تحول خلال الخمسين عامًا القادمة. ^{[ 21 ]}

• خنفساء اللحاء
• موت أشجار البتولا
• أمراض الغابات
• موجة حر
• Hymenoscyphus fraxineus – سبب موت أشجار الدردار
• موت شجرة الكاوري
• نقطة ذبول دائمة