وقتی یک آتشسوزی جنگلی پایان مییابد، ممکن است تنها طی چند هفته، جنگل دوباره آرام به نظر برسد. درختان سوخته ساکت ایستادهاند. گیاهان جدید شروع به رشد میکنند. از بیرون، روند بازیابی سریع به نظر میرسد. اما در زیر زمین، داستانی کاملاً متفاوت در جریان است.
خاک برای سالهای طولانی نشانههای آتش را در خود حفظ میکند. یک مطالعه جدید از شیلی نشان میدهد که برخی از خاکهای جنگلی حتی بیش از یک دهه پس از آتشسوزی همچنان با چالشهای جدی مواجه هستند.
این پژوهش توسط یک تیم بینالمللی به رهبری دانشگاه گوتینگن و با همکاری دانشمندانی از مؤسسات علمی در توبینگن، برلین و شیلی انجام شده است. این گروه بررسی کردهاند که آتشسوزی جنگلها چگونه در طول زمان، خاک را در دو نوع جنگل کاملاً متفاوت تغییر میدهد.
آسیبهای بلندمدت خاک ناشی از آتشسوزی جنگلها
خاک پایه و اساس تمام اجزای یک جنگل است. ریشهها در آن رشد میکنند، آب در آن جریان مییابد و مواد مغذی از طریق آن به گیاهان منتقل میشود.
آتش فقط به سوزاندن درختان و برگها محدود نمیشود. گرما، خاکستر و از بین رفتن پوشش گیاهی، ساختار خود خاک را نیز تغییر میدهد.
پس از آتشسوزی، زمین میتواند سخت و متراکم شود. مواد مغذی ممکن است شسته شوند و کربن ذخیرهشده در زیر زمین از بین برود. این تغییرات، رشد مجدد گیاهان را کند کرده و در بلندمدت، اکوسیستم را تضعیف میکنند.
به همین دلیل، تیم تحقیقاتی تمرکز خود را بر آنچه در زیر سطح زمین رخ میدهد گذاشت، نه فقط آنچه که دوباره روی زمین رشد میکند.
بررسی گذر زمان بدون انتظار طولانی
برای مطالعه تغییرات بلندمدت، پژوهشگران از رویکردی به نام کرونوسکوئنس استفاده کردند. در این روش، خاکهایی که در زمانهای مختلف دچار آتشسوزی شدهاند با یکدیگر مقایسه میشوند.
برخی از سایتها تنها دو روز قبل از نمونهبرداری دچار آتشسوزی شده بودند. برخی دیگر، ۱۴ سال پیش سوخته بودند. در کنار هم، این مناطق یک خط زمانی شفاف از روند بازیابی خاک ایجاد کردند.
تیم پژوهشی از دو پارک ملی در مرکز شیلی نمونهبرداری کرد:
- پارک ملی ناهوئلبوتا که شامل جنگل مرطوب معتدل آروکاریا با بارندگی فراوان است.
- پارک ملی لا کامپانا که میزبان جنگل اسکلروفیل در اقلیم مدیترانهای با تابستانهای گرم و خشک است. در اینجا، مدیترانهای به شرایط اقلیمی اشاره دارد، نه یک منطقه جغرافیایی در اروپا.
در هر سایت، خاک از ۱۰ سانتیمتر بالایی زمین جمعآوری شد. جنگلهای مجاور که دههها دچار آتشسوزی نشده بودند، بهعنوان مناطق مرجع مورد استفاده قرار گرفتند.
تأثیر آتشسوزی بر ساختار فیزیکی خاک
آتشسوزی ساختار فیزیکی خاک را تغییر داد. پس از سوختن، زمین متراکمتر شد و چگالی ظاهری خاک تا ۱.۲ گرم بر سانتیمتر مکعب افزایش یافت.
وقتی خاک فشرده میشود، ریشهها برای رشد با مشکل مواجه میشوند و آب نمیتواند بهراحتی در آن حرکت کند. این موضوع روند بازیابی را کند میکند.
خاکستر باقیمانده از گیاهان سوخته، برای مدت کوتاهی pH خاک را افزایش داد. این تغییر، رفتار مواد مغذی در زیر زمین را تحت تأثیر قرار داد. عناصر کلیدی مانند کلسیم، منیزیم و پتاسیم جابهجا شدند و مسیر حرکت متفاوتی در خاک پیدا کردند.
«ما نشان دادیم که آتشسوزیها فقط پوشش گیاهی را نمیسوزانند، بلکه بهطور بنیادی خاک را بازشکل میدهند؛ آن را متراکم میکنند، خاکستر را بازتوزیع میکنند و چرخه مواد مغذی را مدتها پس از خاموش شدن شعلهها مختل میکنند.»
پروفسور یاکوف کوزیاکوف
دو نوع جنگل، دو مسیر متفاوت بازیابی
این دو نوع جنگل مسیرهای بازیابی کاملاً متفاوتی را طی کردند. جنگلهای مرطوب معتدل توانستند مواد آلی بیشتری را حفظ کنند. بارندگی منظم به ماندگاری مواد مغذی کمک کرد. درختان عمیقریشه و سازگار با آتش نیز روند ترمیم خاک را تسریع کردند.
در مقابل، خاک جنگلهای مدیترانهای فشار بیشتری را تجربه کرد. سطح کربن و نیتروژن کاهش یافت و برای سالهای طولانی پایین باقی ماند. خاک مدتها پس از پایان آتشسوزی همچنان متراکم باقی ماند. در نتیجه، این مناطق برای بازگشت به شرایط پیش از آتشسوزی با مشکل مواجه شدند.
«یافتههای ما نشان میدهد که بازیابی خاک یکنواخت نیست. حتی پس از ۱۴ سال، خاک جنگلهای مدیترانهای شیلی در بازگرداندن تعادل مواد مغذی پیش از آتشسوزی دچار مشکل بودند.»
دکتر جنخار مالیکاراجون
او افزود:
«در مقابل، جنگلهای مرطوب معتدل بهدلیل پوشش گیاهی مقاومتر و بارندگی بیشتر، سریعتر شروع به ترمیم کردند.»
این نتایج نشان میدهد که مدیران منابع طبیعی نمیتوانند فرض کنند همه جنگلها پس از آتشسوزی به یک شکل بازیابی میشوند، بهویژه در جنگلهای خشک مدیترانهای که خاک آنها ممکن است برای سالهای طولانی فقیر باقی بماند.
چرا این موضوع امروز اهمیت دارد؟
با گرمتر شدن اقلیم، آتشسوزیهای جنگلی با فراوانی بیشتری رخ میدهند. شرایط خشکتر، خطر آتش را در بسیاری از مناطق افزایش داده است. تکرار بیشتر آتشسوزیها، زمان کافی برای ترمیم خاک باقی نمیگذارد.
بازیابی ضعیف خاک فقط بر درختان اثر نمیگذارد. ذخیره کربن کاهش مییابد، حرکت آب در زمین مختل میشود و بهرهوری جنگل افت میکند. این پیامدها فراتر از مناطق سوخته گسترش مییابند.
«درک تأثیر آتش بر بازیابی مواد مغذی کمک میکند پیشبینی کنیم جنگلها چگونه با آتشسوزیهای مکرر در شرایط تغییر اقلیم کنار خواهند آمد و پیامدهای گسترده آن بر ذخیره کربن، تنظیم آب و بهرهوری جنگل را آشکار میسازد.»
میشائلا دیپولد، استاد دانشگاه توبینگن
«اگر بازیابی کند خاکها را نادیده بگیریم و در همه مناطق از یک راهبرد یکسان برای احیای جنگل و مدیریت منابع استفاده کنیم، خطر تضعیف سرمایهگذاریهای بازسازی و تابآوری بلندمدت اکوسیستمها و جوامعی که به آنها وابستهاند را افزایش میدهیم.»
این مطالعه در مجله علمی CATENA منتشر شده است.
Call To Action: اگر به تأثیر تغییرات اقلیمی بر اکوسیستمها علاقهمند هستید، مقالههای مرتبط ما را مطالعه کنید یا دیدگاه خود را در بخش نظرات با ما به اشتراک بگذارید.
