جنگل، مهره اساسی نجات از تغییرات اقلیمی

بامداد جنوب- نادر شفی خدایی، حسین مستانه:

جنگل‌ها بخشی از اکوسیستم هستند که آسایش بشری در زندگی روی زمین مستقیما به وجودشان بستگی دارد و در واقع باید گفت که زندگی را برای بسیاری از گونه‌های زیستی ممکن می‌سازند. گرچه دانشمندان پیش‌تر به این نقش اساسی جنگل پی برده بودند ولی به تازگی توانسته‌اند بخشی از رابطه ظریف و گسترده جنگل را با بقیه اجزای حیات نشان دهند. در این میان «فرضیه پمپ زیستی»  از دستاوردهای دقیق و زیبایی است که دو دانشمند روسی، ماکاریوا و گورشکف در سال 2007 ارائه داده‌اند، [3]، و از آن زمان تا کنون ضمن ارائه مدل‌های رایانه‌ای بر اساس آن، در برخی نقاط دنیا مورد بررسی عملی قرار گرفته است. در این نوشته کوتاه توضیح مختصری درباره این فرضیه می‌دهیم و بر اساس آن توصیه‌های را برای استان بوشهر پیشنهاد می‌کنیم.

«جنگل از راه تبادل انرژی، آب، دی اکسید کربن و دیگر انواع شیمیایی بر اقلیم تاثیر می‌گذارد»،[2]. امروزه که ما با چالش بزرگ تغییر اقلیم روبه‌رو هستیم، جنگل بهترین راهکار طبیعی الهی برای انسان در برخورد با آن است. سپیدایی جنگل کم است و بسیاری از انرژی خورشیدی را که به زمین می‌رسد جذب و به انواع دیگر انرژی تبدیل می‌کند. همچنین جنگل‌ها به عنوان ریه‌های کره زمین با جذب دی اکسید کربن در کنترل گرمایش جهانی نقش دارند. نقش جنگل در چرخه آب انکارناپذیر است و «شبیه‌سازی‌های مدل اقلیم نشان می‌دهد که جنگل‌های حاره‌ای نرخ تبخیر و تعرق بالایی دارند و در مقایسه با دیگر پوشش‌های گیاهی سطح زمین (مثل چمنزارها) دمای سطح زمین را پایین‌تر می‌آورند و میزان بارش را افزایش می‌دهند»، [1] ولی نقش دقیق جنگل در افزایش بارندگی چگونه است؟ فرضیه پمپ زیستی سعی دارد با ارائه یک مدل ریاضی این نقش را کشف کند و فیزیک آن را توضیح دهد.

یک واحد حجمی از هوای مرطوب از همان واحد حجمی از هوای خشک سبک‌تر است. در سطح زمین جریان هوا به سوی فشار کمتر است. در نواحی حاره‌ای، نواحی کم‌فشار ناحیه‌های با رطوبت بیشتر هستند (به دلیل سبکی هوای مرطوب). جنگل با تبخیر و تعرق بالایی که در این نواحی دارد نسبت به آب‌های آزاد مجاور فضای مرطوب‌تری را به وجود می‌آورد و به این ترتیب جریان هوا از روی آب‌های آزاد به سوی جنگل‌ها به وجود می‌آید و رطوبت سطح آب‌ها نیز به رطوبت فضای جنگل‌ها افزوده می‌شود و زمینه صعود فراهم می‌شود. هرچه جنگل گسترده‌تر باشد حجم رطوبت هدایت شده بیشتراست. این رطوبت پس از صعود و رسیدن به مرحله تشکیل ابر بازخورد مثبتی را به وجود می‌آورد که رطوبت اطراف در قالب ابر به آن سمت کشیده می‌شود و سرانجام زمینه بارندگی در سرزمین‌های داخلی فراهم می‌آید»، [2]. این پدیده که در ادبیات ماکاریوا و دکتر گورشکف «پمپ زیستی» نامیده می‌شود در برخی مناطق مورد بررسی قرار گرفته است و هم‌اکنون نیز در جنگل‌های شمالی روسیه و در جنگل‌های آمریکای جنوبی به طور پیوسته پایش می‌شود، [4]. 

در ساحل پوشیده از جنگل تبخیر و تعرق هوای ساحل را مرطوب‌تر از دریای اطراف می‌کند. به همین خاطر به طور عادی فشار هوای ساحل جنگلی از دریای اطراف کمتر است و هوا از دریا به ساحل جریان می‌یابد و رطوبت دریا را به رطوبت ساحل می‌افزاید ولی در ساحل خالی از جنگل وضعیت برعکس است. اگر زمین‌های وسیعی پوشیده از جنگل باشد بارش به سرزمین‌های داخلی کشیده می‌شود و جنگل توسعه می‌یابد. این فرایند خود را تقویت می‌کند و به این ترتیب جنگل به درون سرزمین‌های داخلی راه می‌یابد.

در زمستان که انرژی تابشی خورشید کم می‌شود تبخیر کمتری از سطح زمین نسبت به آب‌های آزاد صورت می‌گیرد و دریا رطوبت را از سطح زمین به سوی خود می‌کشد. با بازگشت تابش قوی‌تر، انرژی خورشیدی دوباره کافی است که تبخیر سطح زمین بیشتر از سطح دریای همسایه شود و این چرخشی را در جریان هوا ایجاد می‌کند که مانسون کلاسیک را به وجود می‌آورد. 

با توجه به این نظریه هرچه تبخیر زمین (در جنگل) بیشتر باشد فصل بارش زودتر آغاز می‌شود و برعکس. این پیش‌بینی با مشاهدات انجام شده در امریکای جنوبی مطابقت دارد [2]. همچنین این نظریه دو روند را برای تغییرات بارش در مسیر ساحل به سرزمین‌های داخلی پیش‌بینی می‌کند که با مشاهدات نیز مطابقت دارد، به این صورت که فارغ از مکان و فصل، برای سرزمین‌های خالی از جنگل میزان بارش سالانه از ساحل به سرزمین‌های داخلی به شکل نمایی کاهش می‌یابد، در حالی که برای سرزمین‌های جنگلی میزان بارش سالانه از ساحل به سوی سرزمین‌های داخلی بی تغییر یا حتی افزایشی است [3].

میزان بارش سالانه بر اساس فاصله از دریا. نقاط A، B و C مناطق جنگلی هستند و بقیه نقاط پوشش جنگلی ندارند. طبق آمار برداشت شده در مناطق پوشیده از جنگل با فاصله گرفتن از دریا میزان بارش بی‌تغییر است یا افزایش خطی دارد ولی در مناطق خالی از جنگل این تغیرات نمایی است.

نکته قابل توجه این است که جنگل می‌تواند در کنار ساحلی که با فاصله گرفتن از آن میزان بارش به شکل نمایی کاهش می‌یابد نیز رشد و به تدریج به داخل سرزمین‌های خالی از جنگل پیشرفت کند و رطوبت را به آنجا ببرد. بنابراین این نظریه این امیدواری را می‌دهد که بتوانیم برخی مناطق بیابانی را به جنگل تبدیل کنیم. یک بار که جنگل به وجود آمد و رشد کرد پمپ زیستی به قدر کافی قوی خواهد بود که آن درختان را آبیاری کند.

استان بوشهر که از یک سو بر کرانه خلیج فارس کشیده شده و از سوی دیگر به کوهستان‌های انتهای زاگرس محصور شده و دارای اقلیمی نیمه‌بیابانی است. بادهای جنوبی، پیوسته حجم بسیاری از رطوبت را وارد نقاط مختلف این استان می‌کند ولی به دلیل نبود ارتفاع قابل توجه عامل صعود طبیعی هوا وجود ندارد. از طرف دیگر به دلیل یکدست بودن تقریبی اقلیم این استان امکان تشکیل همرفت‌های محلی نیز به طور طبیعی وجود ندارد. از این رو رطوبت وارد شده به این استان جز تعدیل دمای برخی مناطق ساحلی اثری دیگری ندارد. 

حال انسان می‌تواند عامل اقلیمی را به تدریج به نفع خود تغییر دهد. درختکاری و تولید جنگل تنها راه تغییر کنترل شده اقلیمی است که اگر با مطالعه دقیق و کامل برای انتخاب محل درختکاری و نوع پوشش گیاهی انجام پذیرد بازخورد اقلیمی مثبتی را در تشکیل سیستم‌های همرفتی محلی خواهد داشت. مطالعات نشان می‌دهد که تربولانس جوی ناشی از ناهمواری چتر جنگلی و همرفت‌های ناشی از دما عامل افزایش محلی بارندگی در نواحی با پوشش گیاهی غیر یکنواخت است [1]. همچنین با ایجاد جنگل در پهنه استان بوشهر پمپ زیستی که در سطرهای قبلی توضیح داده شد فعال می‌شود و تزریق رطوبت بیشتر از دریا به سوی سرزمین‌های داخلی استان فرایند همرفتی را برای رسیدن به مرحله بارندگی تقویت خواهد کرد، ضمن این‌که فصل بارندگی را طولانی‌تر می‌کند.

این تغییر اقلیم تنها ایجاد کننده سیستم‌های منطقه‌ای نخواهد بود؛ بلکه بر سیستم‌های سینوپتیکی که عامل اصلی بارندگی‌های فعلی استان بوشهر هستند نیز تأثیر مثبت خواهد داشت. هم‌اکنون اقلیم یکنواخت و خشک استان تأثیری در تقویت سیستم‌های سینوپتیکی که وارد کشور می‌شوند ندارد و حتی گاهی آن را تضعیف نیز می‌کند. در حالی که پس از رسیدن به پوشش مناسب (به لحاظ پوشش جنگلی)، تغییرات محلی فشار و منبع محلی رطوبتی به کمک سیستم‌های سینوپتیکی خواهند آمد و میزان و شدت بارش را افزایش می‌دهند.

در زمینه تولید جنگل تجربیات بسیار خوبی وجود دارد و راهکارها و خطاها روشن شده و دانش خوبی به دست آمده است. از آن جمله تلاش چینی‌ها برای تولید جنگل و بیایان‌زدایی است که در بیابان گبی با اقلیمی بسیار خشن در طی چند دهه گذشته در پهنه گسترده‌ای انجام گرفته است و هنوز هم ادامه دارد. همچنین طرح دیوار بزرگ سبز آفریقا که بخشی از آن به احیای جنگل در صحرای آفریقا و کناره ساحل مربوط می‌شود. ناگفته نماند که تعیین نقشه دقیق راه نیازمند همکاری سازمان‌های مختلف است و این تغییرات مثبت اقلیمی یک برنامه میان‌مدت است که باید صبر کافی و پایداری در انجام آن داشت و زمان لازم را برای آن صرف کرد.ولی نکته‌ای که از آن اطمینان داریم این است که جنگل تنها راه نجات پایدار از وضعیت بحرانی اقلیم و بی‌آبی است. هواشناسی استان بوشهر قصد دارد با شبیه‌سازی‌های اقلیمی رایانه‌ای جنبه‌های مختلف این تغییر مثبت اقلیمی را بررسی و پیش‌بینی کند و این مبنای خوبی برای آغاز کار و تعیین راه آینده خواهد بود.

منابع:

   [1]  Bonan, Gordon B. "Forests and climate change: forcings, feedbacks, and the climate benefits of forests." science 320.5882 (2008): 1444-1449.

   [2]  Sheil, Douglas, and Daniel Murdiyarso. "How forests attract rain: an examination of a new hypothesis." Bioscience 59.4 (2009): 341-347.

   [3]  Makarieva, Anastassia M., and Gorshkov, Victor G.. "Biotic pump of atmospheric moisture as driver of the hydrological cycle on land." Hydrology and Earth System Sciences  11 (2007): 1013-1033.

   [4]   Bunyard, P. P. How the biotic pump links the hydrological cycle and the rainforest to climate: Is it for real? How can we prove it?(FD Publicaciones:, Ed.) Bogotá, Cundinamarca, Colombia: University of Sergio Arboleda,[online]. 2015. ISBN 978-958-8745-89-3. Available at: http://repository. usergioarboleda. edu. co/bitstream/handle/11232/397/How% 20the% 20biotic% 20pump. pdf