اکوسیستم های جنگلی

اکوسیستم‌های جنگلی یکی از پیچیده‌ترین و حیاتی‌ترین بایوم‌های زمین هستند و شبکه‌های پیچیده‌ای از تعاملات میان موجودات زنده و محیط‌های فیزیکی آن‌ها را تشکیل می‌دهند. به طور کلی، یک اکوسیستم جنگلی شامل جمعیتی از درختان، درختچه‌ها، گیاهان علفی، حیوانات، قارچ‌ها و میکروارگانیسم‌ها به همراه خاک، منابع آبی و شرایط اقلیمی است که از آن‌ها پشتیبانی می‌کند.

این اکوسیستم‌ها حدود ۳۱٪ از سطح خشکی زمین را پوشش می‌دهند و در مناطق اقلیمی متنوع توزیع شده‌اند، از جنگل‌های بارانی استوایی نزدیک خط استوا تا جنگل‌های بُرال در عرض‌های جغرافیایی بالا.
پوشش وسیع و پیچیدگی ساختاری جنگل‌ها آن‌ها را برای حفظ تنوع زیستی جهانی، تنظیم اقلیم و تأمین معیشت میلیاردها انسان ضروری می‌سازد.

اهمیت اکولوژیکی جنگل‌ها فراتر از نقش آن‌ها به عنوان مجموعه‌ای از درختان است.

جنگل‌ها به عنوان مخازن کربن حیاتی عمل می‌کنند و دی‌اکسید کربن (CO₂) جو را از طریق فتوسنتز جذب و در زیست‌توده و خاک ذخیره می‌کنند.
توانایی جذب و نگهداری کربن، جنگل‌ها را به عنوان یکی از راهکارهای طبیعی پیشرو برای کاهش تغییرات اقلیمی قرار می‌دهد.
علاوه بر این، جنگل‌ها چرخه‌های هیدرولوژیکی را با تأثیرگذاری بر الگوهای بارش، رطوبت خاک و تغذیه سفره‌های زیرزمینی تنظیم می‌کنند و همزمان ریسک فرسایش خاک و وقوع سیلاب‌ها را کاهش می‌دهند.
این عملکردها به ثبات و تاب‌آوری سیستم‌های اکولوژیکی و اقلیمی زمین کمک می‌کنند.

جنگل‌ها همچنین مجموعه گسترده‌ای از خدمات اکوسیستم را برای رفاه انسان فراهم می‌کنند:

خدمات تأمین‌کننده (Provisioning Services): شامل چوب، هیزم، محصولات غیرچوبی مانند میوه‌ها، مغزها، گیاهان دارویی و الیاف.
خدمات تنظیم‌کننده (Regulating Services): شامل تعدیل اقلیم، تصفیه هوا، تصفیه آب و کنترل آفات و بیماری‌ها.
خدمات فرهنگی (Cultural Services): منعکس‌کننده ارزش‌های روحی، تفریحی و زیبایی‌شناسی جنگل‌ها هستند که الهام‌بخش هنر، مذهب و ادبیات در طول تمدن‌ها بوده‌اند.
تنوع زیستی: جنگل‌ها زیستگاه تعداد زیادی از گونه‌ها، بسیاری از آن‌ها اندمیک یا تخصصی، فراهم می‌کنند. این تنوع زیستی پایه ثبات اکولوژیکی، چرخه مواد مغذی و بهره‌وری در سیستم‌های جنگلی است و جنگل‌ها را به ستون فقرات مکانیسم‌های حمایت از زندگی در زمین تبدیل می‌کند.

طبقه‌بندی و توزیع اکوسیستم‌های جنگلی تحت تأثیر عوامل محیطی متعددی قرار دارد:

اقلیم، نوع خاک، توپوگرافی و رژیم‌های اختلالات طبیعی.
جنگل‌ها را می‌توان به طور کلی به جنگل‌های استوایی، معتدل و بُرال تقسیم کرد، که هر کدام ویژگی‌های ساختاری، ترکیب گونه‌ها و دینامیک اکولوژیکی منحصر به فردی دارند.
- جنگل‌های استوایی: دمای بالا و بارش فراوان، پشتیبانی از بیشترین تنوع گونه‌های گیاهی و حیوانی.
- جنگل‌های معتدل: تغییرات فصلی مشهودتر، ترکیبی از گونه‌های برگ‌ریز و مخروطی.
- جنگل‌های بُرال: غالب در عرض‌های بالا، سازگار با اقلیم سرد و خاک‌های فقیر از نظر مواد مغذی.
هر نوع جنگل به‌طور متفاوت به بودجه‌های جهانی کربن، چرخه‌های هیدرولوژیکی و حفاظت از تنوع زیستی کمک می‌کند و نیاز به مدیریت و حفاظت هدفمند را برجسته می‌سازد.

با این حال، فعالیت‌های انسانی به‌طور بی‌سابقه‌ای اکوسیستم‌های جنگلی را تغییر داده است:

جنگل‌زدایی، تغییر کاربری زمین، قطع غیرقانونی درختان و تغییرات اقلیمی همگی پوشش جنگل را کاهش داده، زیستگاه‌ها را قطعه‌قطعه کرده و گونه‌های بی‌شماری را تهدید کرده‌اند.
این فشارها نه تنها یکپارچگی اکولوژیکی جنگل‌ها را کاهش می‌دهند، بلکه ظرفیت آن‌ها برای ارائه خدمات اکوسیستم حیاتی را نیز تضعیف می‌کنند.

بنابراین، درک ساختار، عملکرد و دینامیک اکوسیستم‌های جنگلی برای توسعه شیوه‌های مدیریت پایدار و سیاست‌های حفاظتی ضروری است، به گونه‌ای که تعادل میان نیازهای اکولوژیکی، اقتصادی و اجتماعی حفظ شود.

۲. انواع و طبقه‌بندی جنگل‌ها

جنگل‌ها اکوسیستم‌های بسیار متنوعی هستند و طبقه‌بندی آن‌ها بازتاب‌دهنده تفاوت‌ها در شرایط اقلیمی، ویژگی‌های خاک، توپوگرافی و جوامع زیستی است. درک این انواع برای پژوهش‌های اکولوژیکی، برنامه‌ریزی حفاظت و مدیریت پایدار جنگل‌ها ضروری است. به طور کلی، اکوسیستم‌های جنگلی به سه دسته استوایی، معتدل و بُرال تقسیم می‌شوند که هر کدام دارای ویژگی‌های ساختاری، عملکردی و ترکیبی منحصر به فرد هستند. علاوه بر این، جنگل‌های تخصصی مانند مانگروها، جنگل‌های کوهستانی و جنگل‌های خشک برگ‌ریز، سازگاری‌های ویژه‌ای با محیط‌های محلی خود دارند. هر نوع جنگل به‌طور متفاوت در ذخیره‌سازی کربن جهانی، تنوع زیستی و ارائه خدمات اکوسیستم نقش دارد و طبقه‌بندی جنگل‌ها ابزار حیاتی در مطالعات اکولوژیکی محسوب می‌شود.

۲.۱ جنگل‌های استوایی

جنگل‌های استوایی، که به آن‌ها جنگل‌های بارانی استوایی نیز گفته می‌شود، عمدتاً در میان مدار رأس‌السرطان و رأس‌الجدی قرار دارند و مناطق آمریکای جنوبی، آفریقای مرکزی، جنوب شرقی آسیا و بخشی از جزایر اقیانوس آرام را شامل می‌شوند.

ویژگی‌های اقلیمی: دماهای بالا، معمولاً بین ۲۰ تا ۳۰ درجه سانتی‌گراد و بارش سالانه بیش از ۲۰۰۰ میلی‌متر.
ساختار جنگل: گیاهان چندلایه و متراکم هستند و شامل درختان برجسته، پوشش تاج بسته، پوشش زیر تاج، درختچه‌ها و لایه گیاهان علفی کف جنگل می‌شوند. این ساختار میکروزیستگاه‌های متنوعی ایجاد کرده و بالاترین سطح تنوع زیستی زمینی در جهان را پشتیبانی می‌کند.

تنوع گونه‌ها: جنگل‌های استوایی بسیار غنی از گونه‌ها هستند؛ به عنوان مثال، جنگل آمازون بیش از ۱۶۰۰۰ گونه درختی و میلیون‌ها گونه حیوانی را در خود جای داده است که بسیاری از آن‌ها هنوز به‌طور علمی توصیف نشده‌اند.

نقش در کربن و اقلیم:

جنگل‌های استوایی در ذخیره‌سازی کربن نقش حیاتی دارند و مقادیر زیادی کربن را در زیست‌توده بالایی و خاک‌ها ذخیره می‌کنند.
آن‌ها الگوهای اقلیمی محلی و منطقه‌ای را از طریق تبخیر و تعرق و تشکیل ابرها تنظیم می‌کنند.

خدمات اکوسیستم:

خدمات تأمین‌کننده: چوب، گیاهان دارویی، میوه‌ها و مغزها.
خدمات فرهنگی و تفریحی: برای جوامع بومی و جامعه جهانی ارزشمند هستند.

۲.۲ جنگل‌های معتدل

جنگل‌های معتدل در مناطق با اقلیم معتدل یافت می‌شوند، از جمله بخش‌هایی از آمریکای شمالی، اروپا، شرق آسیا و جنوب آمریکای جنوبی.

ویژگی‌های اقلیمی: تابستان‌های گرم و زمستان‌های سرد، بارش سالانه بین ۶۰۰ تا ۱۵۰۰ میلی‌متر.
گیاهان: شامل گونه‌های برگ‌ریز و مخروطی هستند که غالباً جنگل‌های ترکیبی ایجاد می‌کنند و جمعیت‌های حیوانی متنوعی را پشتیبانی می‌کنند.
- درختان برگ‌ریز: با ریزش برگ‌ها، چرخه مواد مغذی و حاصلخیزی خاک را تقویت می‌کنند.
- درختان مخروطی: پایداری ساختاری و پوشش تاج در تمام سال را فراهم می‌کنند.

اهمیت:

ذخیره‌سازی کربن: قابل توجه، اما معمولاً کمتر از جنگل‌های استوایی به دلیل چگالی زیست‌توده کمتر.
تنظیم چرخه هیدرولوژیک، جلوگیری از فرسایش خاک و فراهم کردن زیستگاه برای حیات وحش، شامل پستانداران بزرگ مانند گوزن، خرس و گرگ‌ها.

تهدیدها: فعالیت‌های انسانی مانند قطع درختان، شهرنشینی و کشاورزی جنگل‌های معتدل را قطعه‌قطعه کرده و نیازمند مدیریت و بازسازی دقیق هستند.

۲.۳ جنگل‌های بُرال

جنگل‌های بُرال (تایگا) بزرگترین بایوم زمینی را تشکیل می‌دهند و بخش‌های وسیعی از کانادا، روسیه، اسکاندیناوی و آلاسکا را پوشش می‌دهند.

گیاهان غالب: گونه‌های مخروطی مانند سرو، کاج و فِر که با اقلیم سرد، فصل رشد کوتاه و خاک‌های فقیر سازگار هستند.
ویژگی‌های اقلیمی: زمستان‌های طولانی و سخت و تابستان‌های کوتاه و خنک که تنوع گونه‌ها را محدود می‌کند اما دینامیک‌های اکولوژیکی منحصر به فرد ایجاد می‌کند.
ذخیره‌سازی کربن: تجزیه مواد آلی به دلیل دمای پایین کند است و لایه‌های ضخیم خاک آلی ایجاد می‌کند که مخازن مهم کربن محسوب می‌شوند.

اهمیت:

ذخیره‌سازی کربن جهانی: بخش بزرگی از کربن خاکی زمین را شامل می‌شوند.
تأثیر بر اقلیم: از طریق اثر آلبدو (بازتابش تابش خورشیدی توسط سطح برف‌پوش) و تبخیر و تعرق در فصل رشد.
حیات وحش: شامل گیاه‌خواران بزرگ مانند گوزن شمالی و گوزن شمالگان و گوشت‌خواران مانند گرگ و لینکس.

تهدیدها: بهره‌برداری از جنگل‌ها، استخراج معادن و تغییرات اقلیمی، رژیم‌های آتش‌سوزی، پایداری یخ‌زده دائمی و تولید جنگل را تغییر می‌دهند.

۲.۴ مانگروها و جنگل‌های ساحلی

جنگل‌های مانگرو اکوسیستم‌های ساحلی تخصصی هستند و در مناطق استوایی و نیمه‌استوایی، به ویژه در اطراف دهانه‌های رودخانه، تالاب‌ها و سواحل جزر و مدی یافت می‌شوند.

ویژگی‌ها: گونه‌های درختی مقاوم به شوری که در مناطق جزر و مدی رشد می‌کنند.
کارکردها: تثبیت رسوبات، حفاظت از سواحل در برابر فرسایش و حفظ سدی طبیعی در برابر طوفان‌ها.
تنوع زیستی و شیلات: زیستگاه‌های مهمی برای ماهی‌ها، سخت‌پوستان و سایر گونه‌های آبی فراهم می‌کنند.
ذخیره کربن: ریشه‌ها رسوبات و مواد آلی را به دام می‌اندازند و ذخیره کربن ساحلی (Blue Carbon) ایجاد می‌کنند.

۲.۵ جنگل‌های کوهستانی و ابر

جنگل‌های کوهستانی در ارتفاعات بالا یافت می‌شوند و توپوگرافی، شیب دما و دسترسی به رطوبت الگوهای گیاهی را شکل می‌دهند.

در مناطق استوایی، این جنگل‌ها اغلب به جنگل‌های ابری تبدیل می‌شوند که با پوشش ابری پایین و رطوبت زیاد مشخص می‌شوند.
ویژگی‌ها: تنوع زیستی بالا و گونه‌های اندمیک که با شرایط خنک و مرطوب سازگار هستند.
کارکردها: حفاظت از حوضه‌های آبریز، تنظیم جریان آب پایین‌دست و حفظ پایداری خاک در شیب‌های تند.
حساسیت: جنگل‌های کوهستانی و ابری به تغییرات اقلیمی بسیار حساس هستند و تغییرات دما و بارش می‌توانند توزیع گونه‌ها و عملکرد اکوسیستم را تغییر دهند.

۲.۶ جنگل‌های خشک برگ‌ریز و فصلی

جنگل‌های خشک برگ‌ریز در مناطقی با فصل خشک مشخص یافت می‌شوند و برای حفظ آب، برگ‌های خود را به صورت فصلی می‌ریزند.

ویژگی‌ها: ترکیبی از درختان مقاوم به خشکی، درختچه‌ها و گیاهان علفی.
کارکردها: زیستگاه حیوانات گیاه‌خوار و گوشت‌خوار که با تغییرات فصلی غذا سازگار هستند.
نقش در چرخه مواد مغذی: تجزیه برگ‌ها در فصل مرطوب، حاصلخیزی خاک را بازمی‌گرداند.
تهدیدها: فعالیت‌های انسانی مانند گسترش کشاورزی و جمع‌آوری هیزم فشارهای قابل توجهی بر این اکوسیستم‌ها وارد می‌کنند، که نیاز به مدیریت پایدار و بازسازی را برجسته می‌سازد.

۳. تنوع زیستی جنگل‌ها

تنوع زیستی در اکوسیستم‌های جنگلی شامل تنوع حیات در سطوح ژنتیکی، گونه‌ای و اکوسیستمی است. جنگل‌ها از غنی‌ترین بایوم‌های زمینی از نظر تنوع گونه‌ای به شمار می‌آیند و زیستگاه، غذا و جایگاه‌های اکولوژیکی برای مجموعه‌ای شگفت‌انگیز از موجودات فراهم می‌کنند. این تنوع پایه عملکردهای اکولوژیکی حیاتی از جمله چرخه مواد مغذی، جریان انرژی، گرده‌افشانی و پراکنش دانه‌ها است و به پایداری و انعطاف‌پذیری اکوسیستم‌های جنگلی کمک می‌کند. بنابراین، حفظ تنوع زیستی جنگل‌ها برای تمامیت اکولوژیکی و رفاه انسانی حیاتی است، زیرا خدمات اکوسیستم مانند تنظیم اقلیم و تأمین غذا و دارو را فراهم می‌کند.

۳.۱ تنوع گیاهی

درختان ستون فقرات ساختاری اکوسیستم جنگلی را تشکیل می‌دهند و نور، شرایط خاک و میکرو اقلیم را تحت تأثیر قرار می‌دهند که به نوبه خود بر دیگر جوامع گیاهی و حیوانی اثر می‌گذارد.

جنگل‌ها هزاران گونه درختی دارند که از نظر اندازه، شکل رشد و استراتژی‌های اکولوژیکی متفاوت هستند.
- در جنگل‌های استوایی، صدها گونه درختی در هر هکتار وجود دارد؛ خانواده‌های غالب شامل Fabaceae، Moraceae و Lauraceae هستند.
- جنگل‌های معتدل دارای تنوع کمتر و غالباً جنگل‌های مخلوط برگ‌ریز و مخروطی مانند بلوط، افرا، کاج و سرو هستند.
- جنگل‌های بُرال عمدتاً با چند گونه مخروطی مانند سرو، کاج و لارچ پوشیده شده‌اند که با اقلیم سرد و خاک فقیر سازگارند.

علاوه بر درختان، جنگل‌ها شامل پوشش زیر تاج غنی از درختچه‌ها، گیاهان علفی، سرخس‌ها، اپی‌فیت‌ها و خزه‌ها هستند. این گیاهان وظایف اکولوژیکی مهمی مانند تثبیت خاک، نگهداری مواد مغذی و ایجاد زیستگاه برای بی‌مهرگان و پستانداران کوچک دارند.

گیاهان اپی‌فیت: به ویژه در جنگل‌های استوایی و ابری، آب و مواد مغذی را از هوا جذب می‌کنند و پیچیدگی عمودی زیستگاه‌ها را افزایش می‌دهند.
لیاناها و گیاهان رونده: درختان را به هم متصل می‌کنند و دینامیک تاج جنگل و تنوع ساختاری را افزایش می‌دهند که برای حمایت از جوامع حیوانی متنوع ضروری است.

۳.۲ تنوع حیوانی

جنگل‌ها تنوع عظیمی از گونه‌های جانوری از پستانداران بزرگ و پرندگان تا حشرات و بی‌مهرگان خاکی را در خود جای داده‌اند.

پستانداران:
- در جنگل‌های استوایی: پریمات‌ها
- در جنگل‌های معتدل: گوزن‌ها و خرس‌ها
- در جنگل‌های بُرال: گرگ‌ها و گوزن شمالگان
  این گونه‌ها نقش‌های مهمی به عنوان گیاه‌خوار، شکارچی و پراکننده دانه‌ها دارند.
پرندگان:
- در گرده‌افشانی، پراکنش دانه‌ها و کنترل آفات مشارکت دارند.
- بسیاری از گونه‌ها متخصص بوده و در لایه‌های خاص تاج جنگل زندگی می‌کنند.
حشرات:
- معمولاً بیشترین فراوانی و تنوع را دارند.
- در تجزیه مواد، چرخه مواد مغذی و فرآیندهای تولیدمثل گیاهان نقش دارند.
دوزیستان و خزندگان:
- اگرچه کمتر دیده می‌شوند، برای تعادل اکوسیستم حیاتی‌اند.
- به ویژه در جنگل‌های استوایی و مرطوب که هم شکارچی و هم طعمه در شبکه‌های غذایی پیچیده هستند.
پراکنش دانه‌ها توسط خفاش‌های حشره‌خوار و پرندگان میوه‌خوار در جنگل‌های استوایی و پستانداران کوچک مانند سنجاب‌ها و جوندگان در جنگل‌های معتدل مثال‌هایی از عملکرد حیاتی حیوانات در حفظ تنوع و بازسازی جنگل هستند.

تعاملات گونه‌ها، اعم از همزیستی، رقابت یا روابط غذایی (تروفیک)، ثبات و بهره‌وری اکوسیستم جنگلی را حفظ می‌کنند.

۳.۳ تنوع میکروبی و خاک

میکروارگانیسم‌ها (باکتری‌ها، قارچ‌ها و آرکئاها) اجزای اساسی اکوسیستم‌های جنگلی هستند و فرآیندهای تجزیه، چرخه مواد مغذی و حاصلخیزی خاک را هدایت می‌کنند.

قارچ‌های مایکوریزا: با ریشه درختان همزیستی ایجاد می‌کنند و جذب مواد مغذی و آب را افزایش می‌دهند.
قارچ‌های ساپروفیت: مواد آلی را تجزیه کرده و مواد مغذی را به خاک بازمی‌گردانند.
باکتری‌های خاک: ثابت‌سازی نیتروژن، تجزیه مواد آلی و سرکوب بیماری‌ها را انجام می‌دهند و محور بهره‌وری جنگل هستند.

جانوران خاکی مانند کرم‌های خاکی، نماتدها، بندپایان و میکروبی‌ها، هوادهی خاک، مخلوط کردن مواد مغذی و تجزیه مواد آلی را انجام می‌دهند و بنیاد شبکه غذایی جنگل را شکل می‌دهند.

جامعه میکروبی سالم انعطاف‌پذیری اکوسیستم را افزایش می‌دهد و اجازه می‌دهد جنگل‌ها از اختلالاتی مانند طوفان‌ها، آتش‌سوزی‌ها و شیوع آفات بازیابی شوند.

۳.۴ تنوع عملکردی و پایداری اکوسیستم

تنوع زیستی جنگل‌ها تنها به تعداد گونه‌ها محدود نمی‌شود بلکه شامل تنوع نقش‌های عملکردی گونه‌ها در فرآیندهای اکوسیستم نیز هست.

تنوع عملکردی: تفاوت‌ها در ویژگی‌های گونه‌ای که بر فرآیندهای اکوسیستم تأثیر می‌گذارند، مانند سرعت رشد، ترکیب شیمیایی برگ، عمق ریشه و استراتژی‌های تولیدمثلی.
مزیت‌ها:
- افزایش انعطاف‌پذیری در برابر اختلالات
- تضمین چرخه مواد مغذی کارآمد
- ثبات بهره‌وری تحت نوسانات محیطی

مثال: ترکیب گونه‌های سریع و کند رشد در جنگل‌های استوایی بازسازی سریع پس از ایجاد شکاف در تاج جنگل را تضمین می‌کند و ذخیره‌سازی کربن بلندمدت را حفظ می‌کند.

ثبات اکوسیستم با تعاملات گونه‌ها مانند شکار و طعمه، رقابت، همزیستی و تسهیل افزایش می‌یابد. شبکه‌های غذایی پیچیده اکوسیستم را در برابر اختلالات محافظت می‌کنند؛ از دست دادن یک گونه می‌تواند تأثیرات زنجیره‌ای به ویژه در اکوسیستم‌های تخصصی مانند جنگل‌های ابری یا مانگروها ایجاد کند.

بنابراین، حفاظت از تنوع زیستی جنگل‌ها نه تنها برای بقای گونه‌ها بلکه برای حفظ عملکردهای اکولوژیکی و خدماتی که انسان‌ها به آن وابسته‌اند، حیاتی است.

۳.۵ تهدیدها برای تنوع زیستی جنگل‌ها

با وجود غنای آن‌ها، اکوسیستم‌های جنگلی به طور فزاینده‌ای در معرض تهدید هستند:

قطع درختان و تخریب زیستگاه
تغییرات اقلیمی
گونه‌های مهاجم
آلودگی

مثال‌ها:

جنگل‌های استوایی: پاک‌سازی سریع برای کشاورزی و توسعه شهری
جنگل‌های معتدل: قطع درختان، ساخت جاده و توسعه حومه شهر
جنگل‌های بُرال: تغییرات در رژیم آتش و شیوع آفات مرتبط با گرمایش جهانی

این فشارها:

کاهش تنوع گونه‌ها
تغییر ترکیب جوامع
تضعیف عملکرد اکوسیستم

راهکارهای حفاظتی:

مناطق حفاظت‌شده
بازسازی زیستگاه
جنگلداری پایدار
مدیریت مبتنی بر جامعه

نقش پژوهش و پایش:

نظارت بر جمعیت گونه‌ها
مطالعه تعاملات اکولوژیکی و تنوع عملکردی
ارائه اطلاعات برای مدیریت تطبیقی

این اقدامات اطمینان می‌دهند که جنگل‌ها همچنان تنوع زیستی و رفاه انسانی را حمایت کنند.

۴. دینامیک کربن در جنگل‌ها و تعاملات با اقلیم

اکوسیستم‌های جنگلی نقش محوری در چرخه جهانی کربن ایفا می‌کنند و بسته به سن، ترکیب گونه‌ها و تاریخچه اختلالات می‌توانند به عنوان مخازن کربن یا منابع کربن عمل کنند.

تثبیت کربن در جنگل‌ها عمدتاً از طریق فتوسنتز صورت می‌گیرد؛ یعنی درختان و سایر گیاهان **دی‌اکسید کربن (CO₂) موجود در جو را جذب کرده و آن را به کربن آلی تبدیل می‌کنند که در بیوماس (توده زیستی) ذخیره می‌شود.
خاک‌ها و لایه‌های پوشش گیاهی جنگل نیز مقادیر قابل توجهی کربن ذخیره می‌کنند، به ویژه در جنگل‌های معتدل و بُرال که نرخ تجزیه مواد آلی پایین است.

درک دینامیک کربن در جنگل‌ها برای ارزیابی نقش آن‌ها در کاهش تغییرات اقلیمی و طراحی استراتژی‌های مدیریت و حفاظت جنگل ضروری است.

۴.۱ ذخیره‌سازی کربن در بیوماس جنگل

بیوماس بالای سطح زمین، شامل تنه‌ها، شاخه‌ها و برگ‌ها، بزرگترین مخزن کربن در اکثر اکوسیستم‌های جنگلی است.

جنگل‌های استوایی: به دلیل بهره‌وری بالا و تراکم گیاهی زیاد، مقادیر عظیمی از کربن در بیوماس زنده ذخیره می‌شود، اغلب بیش از ۲۰۰–۳۰۰ مگاگرم کربن در هر هکتار.
جنگل‌های معتدل: بیوماس کربن متوسط دارد که نشان‌دهنده رشد آهسته و تراکم کمتر درختان است.
جنگل‌های بُرال: اگرچه بیوماس بالای سطح زمین کمتر است، اما خاک‌ها و لایه‌های آلی غنی از کربن دارند.

ریشه‌ها، چه ریز و چه درشت، نیز به ذخیره‌سازی کربن زیرزمینی کمک می‌کنند، ساختار خاک را تثبیت کرده و دسترسی به مواد مغذی را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

تخصیص کربن در درختان به گونه، سن و شرایط محیطی بستگی دارد:

درختان جوان و سریع‌الرشد، کربن بیشتری به برگ‌ها و ساقه‌ها اختصاص می‌دهند تا ظرفیت فتوسنتزی را به حداکثر برسانند.
درختان مسن‌تر، سرمایه‌گذاری بیشتری در اجزای ساختاری و سیستم ریشه‌ای دارند.

این الگوهای تخصیص کربن بر سرعت تثبیت کربن جنگل و انعطاف‌پذیری اکوسیستم در برابر اختلالات تأثیر می‌گذارند.
عملکردهای مدیریتی جنگل مانند قطع انتخابی، تنک‌کاری و جنگل‌کاری مجدد می‌توانند ذخایر کربن را با تغییر رشد درختان، ترکیب گونه‌ها و دینامیک کربن خاک تحت تأثیر قرار دهند.

۴.۲ ذخیره‌سازی کربن در خاک و لایه پوشش گیاهی

خاک‌های جنگلی یک مخزن حیاتی کربن هستند و اغلب بیشتر از بیوماس بالای سطح زمین کربن دارند.

مواد آلی ناشی از برگ‌ریزان، چوب مرده و ترشحات ریشه‌ها در لایه‌های خاک انباشته می‌شوند و هوموس تشکیل می‌دهند که حفظ مواد مغذی و ساختار خاک را بهبود می‌بخشد.
در جنگل‌های بُرال، سرمای زیاد و نرخ تجزیه کند منجر به تشکیل لایه‌های ضخیم آلی می‌شود که می‌توانند قرن‌ها کربن ذخیره کنند.
در جنگل‌های استوایی، تجزیه سریع و چرخه سریع مواد مغذی منجر به تمرکز کربن کمتر در خاک اما نرخ جایگزینی بالاتر می‌شود، که تثبیت مداوم کربن و بهره‌وری اکوسیستم را تسهیل می‌کند.

تجزیه پوشش گیاهی توسط جامعه متنوعی از میکروارگانیسم‌ها و جانوران خاکی انجام می‌شود، شامل باکتری‌ها، قارچ‌ها، نماتدها و بندپایان.
این موجودات مواد آلی را تجزیه کرده، مواد مغذی آزاد کرده و به تثبیت کربن خاک کمک می‌کنند.

عوامل محیطی مانند دما، رطوبت و pH خاک بر نرخ تجزیه و دینامیک کربن تأثیر می‌گذارند.
اختلالات انسانی مانند قطع جنگل، آتش‌سوزی و تغییر کاربری زمین این فرآیندها را مختل کرده و باعث انتشار کربن و کاهش انعطاف‌پذیری اکوسیستم می‌شوند.

۴.۳ جنگل‌ها در بودجه کربن جهانی

جنگل‌ها مرکز بودجه‌بندی کربن جهانی هستند و بر غلظت CO₂ جو و تنظیم اقلیم تأثیر می‌گذارند.

اکوسیستم‌های زمینی حدود ۳۰٪ از انتشار CO₂ انسانی را جذب می‌کنند و جنگل‌ها بخش عمده این جذب را بر عهده دارند.
جنگل‌های استوایی به دلیل بهره‌وری بالا و وسعت زیاد اهمیت ویژه دارند.
جنگل‌های بُرال ذخیره‌سازی طولانی‌مدت کربن را در خاک‌ها انجام می‌دهند.
قطع و تخریب جنگل‌ها این اکوسیستم‌ها را از مخزن کربن به منبع کربن تبدیل می‌کند و میلیاردها تن CO₂ را سالانه آزاد می‌کند.

اندازه‌گیری جریان‌های کربن جنگل‌ها نیازمند روش‌های یکپارچه است:

پلاک‌های موجودی زمینی
برج‌های جریان کوهورت ادی (eddy covariance flux towers)
حسگرهای ماهواره‌ای
مدلسازی اکوسیستم

این روش‌ها به دانشمندان امکان می‌دهند ذخایر کربن را ارزیابی، تغییرات را پایش و اثر مدیریت یا اختلالات اقلیمی را پیش‌بینی کنند.
حسابداری دقیق کربن برای چارچوب‌های سیاست اقلیمی مانند REDD+ ضروری است، که حفاظت جنگل‌ها را به عنوان استراتژی کاهش تغییر اقلیم تشویق می‌کند.

۴.۴ بازخوردهای جنگل-اقلیم

جنگل‌ها از طریق مکانیسم‌های بازخوردی متعدد با سیستم اقلیم تعامل دارند:

تثبیت کربن توسط جنگل‌ها باعث کاهش CO₂ جو و کاهش گرمایش جهانی می‌شود.
جنگل‌ها اقلیم منطقه‌ای و محلی را از طریق آلbedo، تعرق و تشکیل ابر تحت تأثیر قرار می‌دهند.
- مثال: جنگل‌های استوایی متراکم با تعرق زیاد، رطوبت جو را افزایش داده و بارندگی را تقویت می‌کنند.
- قطع جنگل: تعرق کاهش یافته، آلbedo سطحی افزایش یافته و می‌تواند گرمایش منطقه‌ای و تغییر الگوهای بارش ایجاد کند.

اختلالات مانند آتش‌سوزی، آفات و خشکسالی نیز تعاملات جنگل و اقلیم را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

افزایش دما و تغییر بارش ناشی از تغییر اقلیم می‌تواند مرگ و میر جنگل‌ها را تشدید، جذب کربن را کاهش و ترکیب گونه‌ها را تغییر دهد.
این تغییرات می‌توانند حلقه‌های بازخورد مثبت ایجاد کنند که کاهش پوشش جنگلی باعث تشدید گرمایش و تخریب بیشتر اکوسیستم‌ها می‌شود.

درک این بازخوردها برای پیش‌بینی نقش آینده جنگل‌ها در تنظیم اقلیم و طراحی استراتژی‌های مدیریتی تطبیقی حیاتی است.

۴.۵ جنگل‌ها و کاهش تغییر اقلیم

با توجه به ظرفیت جنگل‌ها در تثبیت کربن و تنظیم اقلیم، آن‌ها جزو استراتژی‌های اصلی کاهش گرمایش جهانی هستند:

جنگل‌کاری مجدد، بازجنگل‌کاری و مدیریت بهبود یافته جنگل می‌تواند:
- جذب کربن را افزایش دهد
- مناظر تخریب‌شده را بازسازی کند
- تنوع زیستی را محافظت کند

مثال‌ها:

پروژه‌های بازجنگل‌کاری استوایی: علاوه بر جذب کربن، زیستگاه گونه‌های در خطر و معیشت محلی را حمایت می‌کنند.
مدیریت پایدار جنگل‌های معتدل و بُرال: حفظ ذخایر کربن و تأمین چوب و منابع دیگر.

علاوه بر تثبیت کربن، جنگل‌ها اکوسیستم‌های مقاومتی ایجاد می‌کنند که:

حوادث اقلیمی شدید را کاهش می‌دهند
خاک‌ها را تثبیت می‌کنند
چرخه آب را تنظیم می‌کنند

ادغام سیاست‌های حفاظت جنگل با توسعه اجتماعی-اقتصادی، مانند برنامه‌های جنگلداری جامعه‌محور و پرداخت برای خدمات اکوسیستم، نتایج اکولوژیکی و اجتماعی را تقویت می‌کند.

شناخت ارتباط بین جنگل‌ها و سیستم اقلیم برای دستیابی به اهداف جهانی پایداری و حفظ عملکردهای اکولوژیکی که پایه زندگی روی زمین هستند، بنیادی است.

اکوسیستم‌های جنگلی: نقش جنگل‌ها در جذب و ذخیره‌سازی کربن

اکوسیستم‌های جنگلی بخش‌های حیاتی سیستم زمین هستند که خدمات زیست‌محیطی ضروری ارائه می‌دهند، اقلیم را تنظیم می‌کنند و تنوع زیستی را حفظ می‌کنند.

یکی از مهم‌ترین عملکردهای جنگل‌ها، جذب و ذخیره‌سازی کربن (Carbon Sequestration) است؛ فرایندی که در آن جنگل‌ها دی‌اکسید کربن (CO₂) را از جو جذب کرده و در زیست‌توده، خاک و لایه‌های پوششی جنگل ذخیره می‌کنند.
این فرایند نقش کلیدی در کاهش تغییرات اقلیمی دارد، زیرا غلظت گازهای گلخانه‌ای را کاهش داده و از افزایش دمای جهانی جلوگیری می‌کند.

جنگل‌ها هم به عنوان مخازن کربن و هم به عنوان سینک‌های کربن عمل می‌کنند و اقلیم را تثبیت کرده و همزمان از فرآیندهای اکولوژیکی متنوع حمایت می‌کنند.

در سطح جهانی، جنگل‌ها حدود ۳۱٪ از سطح زمین را پوشش می‌دهند و شامل انواع مختلفی هستند: جنگل‌های بارانی استوایی، جنگل‌های معتدل، جنگل‌های شمالی (بورئال) و جنگل‌های حرا (مانگرو).
هر نوع جنگل، دینامیک کربن متفاوتی دارد که تحت تأثیر اقلیم، نوع خاک، ترکیب پوشش گیاهی و مدیریت انسانی قرار دارد.

درک سازوکارهای جذب کربن توسط جنگل‌ها برای سیاست‌های اقلیمی، استراتژی‌های حفاظت و مدیریت پایدار جنگل‌ها حیاتی است. این مقاله به‌عنوان یک مرجع جامع به بررسی ساختار، عملکرد و دینامیک کربن اکوسیستم‌های جنگلی می‌پردازد.

۲. ساختار و ترکیب اکوسیستم جنگلی

۲.۱ لایه‌های پوشش گیاهی و زیست‌توده

اکوسیستم‌های جنگلی معمولاً دارای ساختار عمودی هستند و شامل چندین لایه پوشش گیاهی که به شکل متفاوتی در ذخیره‌سازی کربن مشارکت دارند.

لایه تاج (Canopy Layer): شامل درختان بلند که نور خورشید را جذب کرده و بیشترین بخش کربن بالازمین را ذخیره می‌کنند.
لایه زیرتاج (Understory): شامل درختان کوچک‌تر و درختچه‌ها.
کف جنگل (Forest Floor): شامل گیاهان علفی، پوشش‌های تجزیه‌شونده و جوامع میکروبی است.

زیست‌توده بالازمین (Aboveground Biomass) یک مخزن اصلی کربن است و شامل تنه‌ها، شاخه‌ها، برگ‌ها و اندام‌های تولیدمثلی می‌شود.

نرخ تجمع کربن در زیست‌توده بسته به نوع جنگل و سن آن متفاوت است.
جنگل‌های جوان و سریع‌الرشد کربن را سریع جذب می‌کنند، در حالی که جنگل‌های بالغ، به دلیل زیست‌توده تجمع‌یافته، کربن بیشتری ذخیره می‌کنند.
ریشه‌ها نیز سهم قابل توجهی در ذخیره‌سازی کربن زیرزمینی دارند و با جوامع میکروبی خاک تعامل کرده و مواد آلی را تثبیت می‌کنند.

۲.۲ خاک جنگل و ذخیره کربن

خاک، مخزن مهم دیگری برای کربن است و اغلب کربن بیشتری نسبت به پوشش گیاهی بالازمین دارد.

کربن آلی در خاک از طریق ریزش برگ و شاخه‌ها، ترشحات ریشه‌ای و تجزیه میکروبی تجمع می‌یابد.
دینامیک کربن خاک تحت تأثیر اقلیم، رطوبت، دما، بافت خاک و فعالیت میکروبی است.
جنگل‌های بورئال با اقلیم سرد و نرخ تجزیه آهسته، معمولاً دارای لایه‌های آلی ضخیم و غنی از کربن هستند.
جنگل‌های استوایی با وجود تجزیه سریع، به دلیل ورودی زیاد پوشش گیاهی و چرخه مواد مغذی، کربن خاک بالایی دارند.

۲.۳ انواع جنگل‌ها و ظرفیت جذب کربن

جنگل‌های استوایی بارانی: نزدیک خط استوا، دارای تنوع زیستی بالا و پوشش گیاهی متراکم هستند و مقادیر زیادی کربن در زیست‌توده و خاک ذخیره می‌کنند. بزرگ‌ترین سینک‌های کربن استوایی شامل آمازون، حوضه کنگو و جنگل‌های جنوب شرق آسیا هستند.

جنگل‌های معتدل: در مناطق با اقلیم معتدل، کربن با نرخ متوسط جذب می‌شود و توازن بین رشد و تجزیه برقرار است. جنگل‌های معتدل مدیریت‌شده می‌توانند چوب پایدار فراهم کرده و ذخایر کربن را حفظ کنند.

جنگل‌های بورئال (تایگا): دارای درختان سوزنی‌برگ و اقلیم سرد هستند و نرخ تجزیه پایین منجر به تجمع بالای کربن خاک، به‌ویژه در باتلاق‌ها، می‌شود.

جنگل‌های حرا و ساحلی: کربن را هم در زیست‌توده و هم در رسوبات ذخیره می‌کنند و نقش مهمی در کاهش انتشار گازهای ساحلی و محافظت در برابر افزایش سطح دریا دارند.

۳. سازوکارهای جذب و ذخیره‌سازی کربن در جنگل‌ها

۳.۱ فتوسنتز و جذب کربن

مکانیزم اصلی جذب کربن در جنگل‌ها، فتوسنتز است؛ فرایندی که در آن گیاهان CO₂ و نور خورشید را به ترکیبات آلی تبدیل می‌کنند.

درختان کربن را به شکل کربوهیدرات‌ها جذب می‌کنند که برای رشد استفاده شده و در برگ‌ها، تنه و ریشه‌ها ذخیره می‌شود.
خالص جذب کربن (Net Carbon Uptake) بستگی به کارایی فتوسنتزی، شاخص سطح برگ و شرایط محیطی مانند نور، دما و تأمین آب دارد.

۳.۲ ذخیره‌سازی کربن در زیست‌توده

کربن جذب‌شده از فتوسنتز به زیست‌توده بالازمین و زیرزمینی تخصیص می‌یابد.
کربن بالازمین در تنه، شاخه‌ها و برگ‌ها ذخیره می‌شود، در حالی که کربن زیرزمینی در ریشه‌ها و مواد آلی مرتبط با خاک قرار دارد.
درختان بلندمدت، مانند سخت‌چوب‌های استوایی و سوزنی‌برگان بورئال، کربن را برای دهه‌ها تا قرن‌ها ذخیره می‌کنند.
برداشت و تغییرات کاربری زمین می‌تواند این کربن ذخیره‌شده را به جو بازگرداند.

۳.۳ ذخیره‌سازی کربن در خاک

خاک جنگل‌ها از طریق تجزیه پوشش گیاهی، نوسازی ریشه و پردازش میکروبی کربن ذخیره می‌کند.
مواد آلی در خاک با تعامل با مواد معدنی و زیست‌توده میکروبی تثبیت می‌شوند و هوموس تشکیل می‌شود، که یک مخزن کربن بلندمدت است.
ذخیره‌سازی کربن خاک به مدیریت زمین، جنگل‌زدایی و اختلالاتی مانند آتش‌سوزی یا قطع درختان حساس است و این عوامل می‌توانند به‌سرعت کربن ذخیره‌شده را آزاد کنند.

۳.۴ اختلالات جنگلی و دینامیک کربن

اختلالات طبیعی و انسانی، شامل آتش‌سوزی، آفات، طوفان‌ها و برداشت چوب، تعادل کربن را تحت تأثیر قرار می‌دهند.
آتش‌سوزی‌ها می‌توانند مقادیر قابل توجهی CO₂ آزاد کنند، اما بازسازی پس از آتش، می‌تواند طی دهه‌ها کربن را دوباره جذب کند.
آفات و بیماری‌ها باعث کاهش زیست‌توده جنگل شده و ذخیره‌سازی کربن را کاهش می‌دهند، در حالی که شیوه‌های جنگلداری پایدار می‌توانند ذخایر کربن را حفظ کنند.
درک این دینامیک‌ها برای مدل‌سازی مشارکت جنگل‌ها در بودجه کربن جهانی حیاتی است.

۴. نقش مدیریت و حفاظت جنگل‌ها

۴.۱ مدیریت پایدار جنگل‌ها

مدیریت پایدار جنگل‌ها (Sustainable Forest Management – SFM) به معنای مدیریت جنگل‌ها به‌گونه‌ای است که تنوع زیستی، بهره‌وری و فرآیندهای اکولوژیکی آن‌ها حفظ شود و همزمان نیازهای جامعه به چوب، محصولات غیرچوبی و خدمات اکوسیستمی تأمین گردد.

یکی از اهداف اصلی SFM، بیشینه‌سازی جذب کربن و کمینه کردن خسارات کربنی ناشی از جنگل‌زدایی، تخریب یا برداشت ناپایدار چوب است.
روش‌ها شامل برداشت انتخابی درختان، حفظ گونه‌های مخلوط و افزایش دوره‌های چرخشی برای اجازه رشد کامل درختان می‌شود.
با توازن بین تولید چوب و حفاظت از جنگل‌ها، مدیریت پایدار جنگل‌ها به ذخیره‌سازی بلندمدت کربن کمک کرده و استراتژی‌های کاهش تغییرات اقلیمی را تقویت می‌کند.

۴.۲ بازجنگل‌کاری و جنگل‌کاری

بازجنگل‌کاری (Reforestation): کاشت درخت در مناطقی که پیش‌تر جنگل بوده اما تخریب یا از بین رفته‌اند.
جنگل‌کاری (Afforestation): ایجاد جنگل در مناطقی که تاریخچه جنگلی نداشته‌اند.

هر دو روش، جذب کربن را با افزایش زیست‌توده بالازمین و زیرزمینی، بازسازی حاصلخیزی خاک و تقویت مقاومت اکوسیستم افزایش می‌دهند.

پروژه‌های بازجنگل‌کاری می‌توانند فرسایش خاک را کاهش دهند، چرخه‌های هیدرولوژیکی را بهبود بخشند و تنوع زیستی را حمایت کنند، که چندین مزیت همزمان ایجاد می‌کند.
جنگل‌کاری در زمین‌های تخریب‌شده به کاهش تغییرات اقلیمی، تقویت معیشت محلی و بازگرداندن عملکردهای اکولوژیکی کمک می‌کند.

۴.۳ جلوگیری از جنگل‌زدایی و برنامه‌های REDD+

جلوگیری از جنگل‌زدایی (Avoided Deforestation) یک استراتژی حیاتی برای کاهش انتشار کربن، به‌ویژه در مناطق استوایی است که در آن از دست رفتن جنگل‌ها منبع اصلی CO₂ محسوب می‌شود.
چارچوب REDD+ (Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation) تحت کنوانسیون چارچوب سازمان ملل در تغییرات اقلیمی (UNFCCC) توسعه یافته و تسهیلات مالی برای کشورهای در حال توسعه فراهم می‌کند تا جنگل‌ها را حفظ کرده و ذخایر کربن را افزایش دهند.
REDD+ همچنین مدیریت پایدار و افزایش ذخایر کربن جنگلی را از طریق فعالیت‌هایی مانند جنگلداری جامعه‌محور، کشاورزی جنگلی و بهبود حاکمیت جنگل‌ها ترویج می‌دهد.
با جلوگیری از تخریب جنگل‌ها، برنامه‌های REDD+ نقش حیاتی در کاهش تغییرات اقلیمی و توسعه پایدار ایفا می‌کنند.

۴.۴ مناطق حفاظت‌شده و حفظ تنوع زیستی

ایجاد مناطق حفاظت‌شده، مانند پارک‌های ملی، ذخیره‌گاه‌ها و مناطق حفاظت‌شده، جنگل‌ها را از قطع درختان، گسترش کشاورزی و سایر فشارهای انسانی محافظت می‌کند.
مناطق حفاظت‌شده نه تنها تنوع زیستی را حفظ می‌کنند بلکه ظرفیت جذب کربن جنگل‌ها را نیز تضمین می‌کنند.
جنگل‌های دست‌نخورده، کربن بیشتری نسبت به جنگل‌های تخریب‌شده یا قطعه‌بندی‌شده ذخیره می‌کنند و ثبات اکولوژیکی ایجاد می‌کنند که مقاومت جنگل در برابر تغییرات اقلیمی، آتش‌سوزی، آفات و شرایط آب و هوایی شدید را افزایش می‌دهد.
حفاظت مؤثر مستلزم اجرای قوانین، پایش مستمر و مشارکت جامعه محلی است تا پایداری بلندمدت تضمین شود.

۴.۵ کشاورزی جنگلی و سیستم‌های چندمنظوره

کشاورزی جنگلی (Agroforestry): تلفیق درختان با محصولات کشاورزی و دام‌ها در یک زمین واحد، که تولید غذایی و مزایای جذب کربن را ترکیب می‌کند.
درختان در این سیستم‌ها کربن را در زیست‌توده و خاک ذخیره کرده، حاصلخیزی خاک را بهبود می‌دهند، چرخه‌های آب را تنظیم می‌کنند و سایه و زیستگاه برای حیات وحش فراهم می‌کنند.
سیستم‌های زمین‌کاری ترکیبی که شامل جنگل، زمین‌های کشاورزی و مراتع هستند، می‌توانند تولید غذا را با خدمات اکوسیستمی متوازن کنند، در کاهش تغییرات اقلیمی مشارکت داشته و معیشت روستایی را پشتیبانی کنند.
این رویکردها به‌ویژه در مناطق استوایی و نیمه‌استوایی با فشار بالا بر زمین و پتانسیل بالای جذب کربن، بسیار مؤثر هستند.

۴.۶ مدیریت جنگل جامعه‌محور

مشارکت جوامع محلی در مدیریت جنگل‌ها، نتایج حفاظت و جذب کربن را بهبود می‌بخشد.
روش‌های جامعه‌محور به دانش محلی و مشارکت مردم متکی هستند تا جنگل‌ها را پایش کرده، برداشت پایدار را اجرا کرده و از قطع غیرقانونی جلوگیری کنند.
با توانمندسازی جوامع، این برنامه‌ها مدیریت منابع طبیعی را تقویت کرده، جنگل‌زدایی را کاهش داده و معیشت پایدار را پشتیبانی می‌کنند.
مطالعات نشان داده‌اند که جنگلداری جامعه‌محور می‌تواند ذخایر کربن را افزایش داده، تنوع زیستی را بهبود بخشیده و مقاومت در برابر تغییرات اقلیمی را تقویت کند.

۴.۷ بازسازی جنگل‌ها برای سازگاری با اقلیم

علاوه بر کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، مدیریت جنگل‌ها در سازگاری با تغییرات اقلیمی نیز نقش دارد.
جنگل‌های بازسازی‌شده و مدیریت‌شده، در برابر رویدادهای شدید آب و هوایی مانند سیل و طوفان‌ها با تثبیت خاک و تنظیم جریان‌های هیدرولوژیک محافظت می‌کنند.
نمونه: بازسازی جنگل‌های حرا، جوامع ساحلی را در برابر طوفان‌ها محافظت کرده و کربن را در رسوبات ذخیره می‌کند.
راهروهای جنگلی (Forest Corridors) اتصال بین زیستگاه‌های قطعه‌بندی‌شده را افزایش می‌دهند و اجازه می‌دهند گونه‌ها در پاسخ به تغییرات اقلیمی مهاجرت کنند.
ادغام بازسازی با اهداف توسعه محلی، بیشترین مزایای همزمان را برای جوامع، تنوع زیستی و تاب‌آوری اقلیمی فراهم می‌کند.

۴.۸ سیاست‌ها و حاکمیت برای کربن جنگل‌ها

مدیریت و حفاظت مؤثر جنگل‌ها نیازمند چارچوب‌های سیاستی و ساختارهای حاکمیتی قوی است.
سیاست‌های ملی و بین‌المللی، شامل قیمت‌گذاری کربن، مشوق‌های مدیریت پایدار و حفاظت قانونی، اقدامات لازم برای حفظ ذخایر کربن جنگل‌ها را هدایت می‌کنند.
شفافیت، پایش و گزارش‌دهی برای پیگیری جذب کربن و تضمین پاسخگویی ضروری است.
همکاری بین دولت‌ها، سازمان‌های غیر دولتی و جوامع محلی باعث بهبود اجرای قوانین، توزیع عادلانه منافع و اجرای گسترده راه‌حل‌های مبتنی بر جنگل برای تغییرات اقلیمی می‌شود.

۵. تأثیر تغییرات اقلیمی بر کربن جنگل‌ها

۵.۱ افزایش دما و رشد جنگل‌ها

تغییرات اقلیمی، به‌ویژه افزایش دما، بر دینامیک کربن جنگل‌ها به روش‌های مختلف تأثیر می‌گذارد.

در برخی مناطق، دمای بالاتر می‌تواند رشد درختان را افزایش دهد، طول فصل رشد را طولانی کند و نرخ فتوسنتز را افزایش دهد.
به عنوان مثال، جنگل‌های بُرال (شمالی) در عرض‌های جغرافیایی بالا ممکن است به طور موقت افزایش جذب کربن داشته باشند به دلیل طولانی‌تر شدن فصل رشد.
با این حال، این مزایا اغلب با افزایش نرخ تنفس گیاهان که کربن بیشتری را به جو باز می‌گرداند، جبران می‌شود.
همچنین، دمای بالاتر می‌تواند درختان را تحت استرس قرار دهد، رشد آن‌ها را کاهش دهد و جنگل‌ها را در مناطق گرم‌تر در برابر سایر اختلالات اقلیمی آسیب‌پذیر کند.
تأثیر خالص افزایش دما بر ذخیره‌سازی کربن جنگل‌ها به‌شدت وابسته به منطقه، ترکیب گونه‌ها و شرایط اقلیمی محلی است.

۵.۲ خشکسالی و تنش آبی

خشکسالی‌ها با تغییرات اقلیمی شدیدتر و مکررتر می‌شوند و تأثیر عمیقی بر جذب کربن جنگل‌ها دارند.
کمبود آب فتوسنتز را محدود کرده، تجمع زیست‌توده را کاهش می‌دهد و می‌تواند منجر به مرگ درختان شود، به‌ویژه در مناطقی که بارش کاهش یافته یا بسیار متغیر است.
خشکسالی طولانی‌مدت حساسیت جنگل‌ها را به آفات و آتش‌سوزی افزایش می‌دهد و باعث افزایش انتشار کربن می‌شود.
مطالعات در جنگل‌های خشک مدیترانه‌ای و استوایی نشان داده‌اند که مرگ ناشی از خشکسالی می‌تواند مقادیر قابل توجهی کربن ذخیره‌شده آزاد کند و جنگل‌ها را موقتاً از کربن‌گیر به منبع کربن تبدیل کند.
ترکیب اثرات تنش آبی، خشک شدن خاک و دمای بالاتر، یک چرخه بازخورد ایجاد می‌کند که انتشار کربن از جنگل‌ها را تسریع می‌کند.

۵.۳ آتش‌سوزی‌ها و اختلالات

آتش‌سوزی‌ها یکی از مهم‌ترین تهدیدات اقلیمی برای ذخیره‌سازی کربن جنگل‌ها هستند.
دمای بالاتر، فصل‌های خشک طولانی و کاهش رطوبت خاک، فرکانس و شدت آتش‌سوزی را افزایش می‌دهند.
در طول آتش، کربن ذخیره‌شده در گیاهان و پوشش گیاهی به سرعت به صورت CO₂ آزاد می‌شود، گاهی با مقادیری که فراتر از انتشار سالانه انسانی در منطقه است.
بازجذب کربن پس از آتش ممکن است در نهایت اتفاق بیفتد، اما آتش‌های مکرر یا پرشدت می‌توانند مانع بازیابی شوند و منجر به کاهش بلندمدت ذخایر کربن شوند.
مناطق مستعد آتش، از جمله جنگل‌های بُرال کانادا و سیبری، اکوسیستم‌های مدیترانه‌ای و ساواناهای استوایی، بسیار آسیب‌پذیر هستند و اهمیت مدیریت آتش و سیستم‌های هشدار زودهنگام را نشان می‌دهند.

۵.۴ آفات، بیماری‌ها و گونه‌های مهاجم

تغییرات اقلیمی با شیوع آفات و گسترش بیماری‌ها، بر کربن جنگل‌ها تأثیر می‌گذارد.
دمای بالاتر و تغییر الگوهای بارش می‌تواند دامنه حشرات و پاتوژن‌ها را گسترش دهد و باعث مرگ گسترده درختان شود.
به عنوان مثال، شیوع سوسک پوست‌خوار در جنگل‌های مخروطی آمریکای شمالی میلیون‌ها هکتار درخت را نابود کرده و کربن قابل توجهی را به جو آزاد کرده است.
گونه‌های گیاهی مهاجم می‌توانند ترکیب جنگل را تغییر دهند، زیست‌توده بومی را کاهش دهند و چرخه‌های مواد مغذی را مختل کنند، که بر ذخیره کربن تأثیر می‌گذارد.
مدیریت جنگل‌ها برای مقاومت در برابر آفات و بیماری‌ها، بخشی حیاتی از حفظ ظرفیت جذب کربن است.

۵.۵ رویدادهای اقلیمی شدید

جنگل‌ها بیشتر تحت تأثیر طوفان‌ها، گردبادها و سیکلون‌ها قرار می‌گیرند که می‌توانند باعث ریزش برگ، ریشه‌کن شدن و مرگ درختان شوند.
این رویدادها کربن ذخیره‌شده را آزاد کرده و ممکن است ساختار و ترکیب گونه‌ای جنگل‌ها را به‌طور بلندمدت تغییر دهند.
به عنوان مثال، سیکلون‌ها در جنوب‌شرقی آسیا و کارائیب باعث خسارت گسترده جنگل‌ها شده و جنگل‌ها را موقتاً به منبع کربن تبدیل کرده‌اند.
بازیابی به تاب‌آوری گونه‌ها، حاصلخیزی خاک و شرایط اقلیمی بستگی دارد، اما تکرار رویدادهای شدید می‌تواند ظرفیت ذخیره‌سازی کربن را به‌طور دائم کاهش دهد.

۵.۶ مکانیسم‌های بازخورد و پایداری کربن جنگل

تغییرات اقلیمی مکانیسم‌های بازخورد پیچیده‌ای ایجاد می‌کند که پایداری کربن جنگل را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
مثال: یخ‌زدایی دائمی (Permafrost) در جنگل‌های بُرال باعث آزادسازی متان و CO₂ می‌شود و گرمایش را تشدید کرده و جنگل‌های اطراف را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
مرگ ناشی از خشکسالی، چوب و پوشش گیاهی مرده را افزایش می‌دهد که می‌تواند سوخت آتش و تجزیه باشد و کربن اضافی آزاد کند.
در برخی مناطق معتدل، تغذیه موقت ناشی از CO₂ می‌تواند رشد درختان و جذب کربن را افزایش دهد.
درک این بازخوردها برای مدل‌سازی دقیق دینامیک کربن جنگل و پیش‌بینی سهم آن‌ها در کاهش تغییرات اقلیمی ضروری است.

۵.۷ استراتژی‌های کاهش اثرات و سازگاری

برای حفظ و تقویت جذب کربن جنگل‌ها تحت شرایط اقلیمی در حال تغییر، استراتژی‌های کاهش اثرات و سازگاری ضروری است:

کاهش جنگل‌زدایی، اجرای مدیریت پایدار جنگل‌ها، ترویج بازجنگل‌کاری و جنگل‌کاری از جمله اقدامات کاهش اثرات (Mitigation) هستند.
استراتژی‌های سازگاری (Adaptation) بر افزایش تاب‌آوری جنگل‌ها، کاشت گونه‌های مقاوم به خشکسالی، تنوع‌بخشی ترکیب جنگل و حفاظت در برابر آفات و آتش‌ها تمرکز دارند.
ترکیب رویکردهای کاهش اثرات و سازگاری اطمینان می‌دهد که جنگل‌ها همچنان به عنوان کربن‌گیرهای قابل اعتماد عمل کرده و خدمات اکوسیستمی و تنوع زیستی را پشتیبانی کنند.

۶. بودجه کربن جنگل‌های جهانی

۶.۱ مروری بر ذخایر کربن جنگل‌ها

جنگل‌ها یکی از بزرگ‌ترین مخازن کربن زمینی در کره زمین هستند و حدود ۸۶۱ گیگاتن (Gt) کربن در زیست‌توده (Biomass) و خاک‌های خود ذخیره می‌کنند که بخش قابل توجهی از کل کربن زمینی را تشکیل می‌دهد.
جنگل‌های استوایی بیشترین سهم کربن زیست‌توده بالایی (Aboveground Biomass) را دارند، در حالی که جنگل‌های بُرال (شمالی) مقادیر قابل توجهی کربن را در خاک و لایه‌های آلی به دلیل نرخ تجزیه کند ذخیره می‌کنند.
جنگل‌های معتدل نیز هم در زیست‌توده و هم در خاک کربن ذخیره می‌کنند، اما در سطح متوسط.
این ذخایر دینامیک هستند و تحت تأثیر عواملی مانند سن جنگل، ترکیب گونه‌ها، اقلیم و شیوه‌های مدیریت انسانی قرار دارند.
توزیع ذخایر کربن در انواع جنگل‌ها و مناطق، نکته‌ای کلیدی برای مدل‌های اقلیمی جهانی و توسعه سیاست‌ها است.

۶.۲ جریان‌های کربن در اکوسیستم‌های جنگلی

بودجه کربن جنگل‌ها تنها به ذخایر محدود نمی‌شود، بلکه شامل جریان‌های کربن نیز هست، از جمله جذب کربن از طریق فتوسنتز و انتشار آن از طریق تنفس، تجزیه و اختلالات.
تراز خالص کربن اکوسیستم (NECB: Net Ecosystem Carbon Balance) تفاوت بین ورودی و خروجی کربن را نشان می‌دهد و مشخص می‌کند که یک جنگل به عنوان منبع کربن یا جذب‌کننده خالص کربن عمل می‌کند.
به طور جهانی، جنگل‌های دست‌نخورده همچنان کربن جذب می‌کنند و بخشی از انتشار CO₂ انسانی را جبران می‌کنند.
جنگل‌های استوایی بزرگ‌ترین منابع فعال جذب کربن هستند و سالانه حدود ۱.۲–۱.۶ گیگاتن کربن جذب می‌کنند، در حالی که جنگل‌های بُرال حدود ۰.۳–۰.۵ گیگاتن در سال جذب می‌کنند، عمدتاً در خاک و زیست‌توده چوبی.
این جریان‌ها به تغییرات اقلیمی، شیوه‌های کاربری زمین و رژیم‌های اختلالات حساس هستند.

۶.۳ مشارکت‌های منطقه‌ای در چرخه جهانی کربن

جنگل‌های استوایی: حوضه آمازون، حوضه کنگو و جنگل‌های استوایی آسیای جنوب شرقی بزرگ‌ترین مشارکت‌کنندگان در جذب کربن جهانی هستند. این مناطق دارای بهره‌وری بالا، رشد سریع و پوشش گیاهی متراکم هستند، اما جنگل‌زدایی و تخریب، ظرفیت بلندمدت آن‌ها را تهدید می‌کند.
جنگل‌های بُرال: در کانادا، روسیه و اسکاندیناوی قرار دارند و عمدتاً کربن را در خاک و باتلاق‌ها ذخیره می‌کنند. با اینکه نرخ رشد کند است، وسعت زیاد و خاک‌های کربن‌دار، آن‌ها را برای تثبیت بلندمدت کربن حیاتی می‌سازد. با این حال، گرمایش، یخ‌زدایی دائمی و افزایش وقوع آتش، می‌تواند کربن ذخیره‌شده را آزاد کند.
جنگل‌های معتدل: در آمریکای شمالی، اروپا و شرق آسیا قرار دارند و کربن متوسطی جذب می‌کنند. جنگل‌های مدیریت‌شده می‌توانند ذخایر کربن را از طریق برداشت انتخابی، کاشت مجدد و مدیریت خاک حفظ کنند.
مانگروها و جنگل‌های ساحلی: این اکوسیستم‌ها به طور مؤثر کربن را در زیست‌توده و رسوبات ذخیره می‌کنند، که به آن ذخیره کربن آبی (Blue Carbon Sequestration) گفته می‌شود. این مناطق ذخیره‌سازی بلندمدت کربن، حفاظت از سواحل و حمایت از ماهیگیری و تنوع زیستی را فراهم می‌کنند.

۶.۴ تأثیر تغییرات کاربری زمین بر بودجه کربن

جنگل‌زدایی، تخریب جنگل و تبدیل به کشاورزی یا مناطق شهری به‌طور قابل توجهی ذخایر کربن را کاهش داده و جریان‌های کربن را تغییر می‌دهند.
تغییرات کاربری زمین مسئول حدود ۱۰–۱۵٪ از انتشار جهانی CO₂ انسانی هستند، عمدتاً در مناطق استوایی.
هنگامی که جنگل‌ها پاک می‌شوند، کربن ذخیره‌شده در گیاهان و خاک به جو آزاد می‌شود و به تغییرات اقلیمی کمک می‌کند.
برعکس، بازجنگل‌کاری و جنگل‌کاری می‌تواند تا حدی این انتشارها را جبران کند و ذخایر کربن را بازسازی نماید.
برنامه‌ریزی کاربری زمین مؤثر و حفاظت از جنگل‌ها برای حفظ جذب خالص کربن در مقیاس جهانی حیاتی است.

۶.۵ حسابداری و پایش کربن

برآورد دقیق بودجه کربن جنگل‌ها نیازمند سیستم‌های پایش یکپارچه است که شامل سنجش از راه دور، اندازه‌گیری‌های میدانی و مدل‌سازی می‌شود.
مشاهدات ماهواره‌ای داده‌هایی درباره پوشش جنگل، تغییرات زیست‌توده و اختلالات فراهم می‌کنند، در حالی که اندازه‌گیری‌های زمینی رشد درختان، ترکیب گونه‌ها و کربن خاک را بررسی می‌کنند.
مدل‌های پوشش گیاهی دینامیک، جریان‌های کربن را تحت سناریوهای اقلیمی و مدیریتی شبیه‌سازی می‌کنند.
ابتکارات بین‌المللی مانند ابتکار جهانی مشاهدات جنگل (GFOI) و دستورالعمل‌های IPCC روش‌ها را استاندارد کرده و گزارش‌دهی قابل اعتماد و مقایسه بین کشورها را امکان‌پذیر می‌سازند.

۶.۶ کربن جنگل‌ها در استراتژی‌های کاهش تغییرات اقلیمی

جنگل‌ها در استراتژی‌های جهانی کاهش تغییرات اقلیمی نقش محوری دارند، همان‌طور که در توافق پاریس مورد توجه قرار گرفته است.
حفظ و افزایش ذخایر کربن جنگل‌ها به کاهش غلظت CO₂ در جو و دستیابی به اهداف انتشار صفر خالص کمک می‌کند.
استراتژی‌ها شامل کاهش جنگل‌زدایی، اجرای برنامه‌های REDD+، بازسازی زمین‌های تخریب‌شده و ترویج مدیریت پایدار جنگل‌ها هستند.
بودجه کربن جنگل‌ها تصمیم‌گیری‌های سیاستی را هدایت کرده، مشوق‌های مالی را تعیین و از برنامه‌های ملی اقدام اقلیمی حمایت می‌کند.
حسابداری دقیق کربن تضمین می‌کند که اقدامات مبتنی بر جنگل برای کاهش تغییرات اقلیمی مؤثر، عادلانه و قابل‌راستی‌آزمایی باشند.

۶.۷ پیش‌بینی‌ها و عدم قطعیت‌ها

پیش‌بینی بودجه کربن جنگل‌ها تحت سناریوهای اقلیمی آینده هم فرصت‌ها و هم خطرات را نشان می‌دهد.
در سناریوهای انتشار بالا، خشکسالی بیشتر، آتش‌سوزی، آفات و جنگل‌زدایی ممکن است جذب کربن جنگل‌ها را کاهش دهد و برخی جنگل‌ها را به منابع کربن تبدیل کند.
برعکس، مسیرهای کم‌انتشاری و حفاظت مؤثر می‌توانند جذب کربن را افزایش دهند.
عدم قطعیت‌ها ناشی از تعاملات پیچیده بین اقلیم، رشد جنگل، اختلالات و مداخلات انسانی هستند.
بهبود مدل‌ها، گسترش مشاهدات میدانی و لحاظ عوامل اجتماعی-اقتصادی برای دقیق‌تر کردن پیش‌بینی‌های بودجه کربن جهانی ضروری است.