تخزين الكربون في النبات والتربة في التعاقب الديناميكي للاستصلاح البيئي في منتزه وطني للأراضي العشبية

يؤثر الاستصلاح البيئي إيجابًا في التغير المناخي العالمي عبر استعادة الغطاء النباتي وتعزيز مخزون الكربون في النباتات والتربة، غير أن كيفية تخزين الكربون في نظام النبات والتربة أثناء استصلاح الأراضي العشبية المتدهورة تتطلب رصدًا طويل الأجل ودعمًا بحثيًا مستمرًا، إذ تتعاقب المجتمعات النباتية عبر مراحل متغيرة يتغير معها توزيع الكربون بين الكتلة النباتية فوق الأرض والجذور تحتها وطبقات التربة المختلفة، ومن هنا أُجريت هذه الدراسة في منتزه وطني للأراضي العشبية عند السفح الجنوبي لجبال ينشان في مدينة هوههوت بمنطقة منغوليا الداخلية في الصين، لكشف ديناميات هذا التخزين في تعاقب الاستصلاح البيئي

أولًا: أهداف الدراسة ومنهجيتها

هدفت الدراسة إلى كشف ديناميات تخزين الكربون في النبات والتربة خلال عملية تعاقب الاستصلاح البيئي، ومقارنة آثار التدخل الاصطناعي بالاستصلاح الطبيعي، وتحديد أثر التغير المناخي والتنوع الحيوي في تخزين الكربون في التربة النباتية، واعتمدت على تعاقبات استصلاح طويلة في الفترة من عام 2012 إلى عام 2022 باستخدام مقاربة استبدال المكان بالزمان واختبارات تحليل التباين الأحادي، كما استخدمت معامل ارتباط بيرسون ونمذجة المعادلات البنائية لفحص التفاعلات بين العوامل المختلفة، وشملت القياسات الكربون في الغطاء النباتي فوق الأرض وفي الجذور وفي طبقات التربة من السطح حتى ثلاثين سنتيمترًا ومؤشرات التنوع الحيوي النباتي

ثانيًا: أبرز النتائج

النتيجة الأولى: أظهرت النتائج أن تخزين الكربون في الغطاء النباتي فوق الأرض ازداد أولًا ثم انخفض مع مرور الزمن، بينما ازداد تخزين كربون الجذور تحت الأرض وكربون التربة عند عمق 0 إلى 10 سنتيمترات وعمق 20 إلى 30 سنتيمترًا ثم انخفض ثم استقر أخيرًا، بما يعكس مراحل متميزة لتعاقب الاستصلاح

النتيجة الثانية: بلغ أعلى تخزين لكربون التربة في عمق 0 إلى 30 سنتيمترًا نحو 102.11 طن لكل هكتار في عام 2013، وهو ما يمثل نسبة 96.61 في المئة من إجمالي تخزين الكربون العضوي، بما يؤكد أن التربة هي الخزان شبه الكلي لكربون هذا النظام البيئي

النتيجة الثالثة: زاد مؤشر شانون ووينر للتنوع الحيوي وعدد أفراد الأنواع وتخزين كربون الجذور السطحية عند عمق 0 إلى 10 سنتيمترات تخزين كربون التربة السطحية زيادة دالة إحصائيًا عند مستوى دلالة يقل عن 0.05، بما يبرز دور التنوع الحيوي والجذور السطحية في بناء كربون التربة

النتيجة الرابعة: مقارنة بالاستصلاح الطبيعي، أدى الاستصلاح الاصطناعي الممتد سبع سنوات إلى خفض تخزين كربون التربة عند عمق 0 إلى 30 سنتيمترًا وتخزين كربون الجذور عند عمق 0 إلى 10 سنتيمترات بدلالة إحصائية، بما ينبه إلى أن التدخل الاصطناعي المنفرد قد يأتي على حساب مخزون الكربون

النتيجة الخامسة: كان التغير المناخي متمثلًا في متوسط درجة الحرارة السنوي ومتوسط الهطول السنوي مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا بتخزين الكربون في النبات والتربة، ومن ثم فإن الجمع بين الاستصلاح الاصطناعي والاستصلاح الطبيعي يساعد على إقامة نظام بيئي أكثر استقرارًا بوتيرة أسرع وعلى زيادة تخزين الكربون فيه

ثالثًا: دلالات الدراسة وتطبيقاتها

تشير دلالات الدراسة إلى أن إدارة استصلاح الأراضي العشبية المتدهورة في المناطق الجافة ينبغي أن تجمع بين التدخل الاصطناعي المبدئي والاستصلاح الطبيعي اللاحق بوصف ذلك تدبيرًا إداريًا فعالًا لتسريع استقرار النظام البيئي وزيادة مخزونه الكربوني، وأن حماية التنوع الحيوي النباتي وتشجيع الجذور السطحية جزء من استراتيجية الكربون لا ترف بيئي، وأن رصد التربة بعمق ثلاثين سنتيمترًا يكفي عمليًا لتقدير مخزون النظام شبه الكامل، مع ضرورة احتساب تقلبات المناخ في خطط الاستصلاح الطويلة بوصفها عاملًا وثيق الصلة بديناميات التخزين عبر مراحل التعاقب كلها، وتؤكد كذلك أهمية الرصد الطويل الأجل بأدوات إحصائية قادرة على فك تشابك العوامل كنمذجة المعادلات البنائية بدل الاكتفاء بمقارنات مقطعية قد توهم صانع القرار باستقرار غير حقيقي في مخزونات الكربون

وخلاصة القول إن تخزين الكربون في الأراضي العشبية المستصلحة يمر بمراحل ازدياد وانخفاض واستقرار يهيمن فيها كربون التربة على المخزون الكلي، وإن الاستصلاح الاصطناعي وحده قد يخفض هذا المخزون بينما يرفعه الجمع بينه وبين الاستصلاح الطبيعي، وإن التنوع الحيوي والمناخ شريكان فاعلان في تحديد حصيلة الكربون النهائية لهذه النظم البيئية