بازگشت به اخبار
MIT Technology Review

بوم‌شناسی که شبکه‌های نامرئیِ احیاکننده جنگل‌های بارانی را آشکار می‌کند

دوشنبه، ۲۰ مهر ۱۴۰۵۱۳:۰۸Matthew Ponsford
The ecologist revealing the invisible networks that revive rainforests

برنامه‌های گسترده درختکاری به ایجاد جنگل‌کاری‌های تک‌گونه‌ای و ناسالم منجر می‌شوند. Daisy Dent می‌خواهد به جنگل‌ها کمک کند خودشان را احیا کنند.

در یک ایستگاه پژوهشی در مرکز پاناما، می‌توانید در زمان جنگل قدم بزنید و ببینید که چگونه قطعه‌زمین‌های پوشیده از درختان جوان و کم‌پشت، جای خود را به تاج‌پوش‌های کلیسایی‌وارِ درختان بالغ می‌دهند. دیزی دنت، بوم‌شناس جنگل و دانشمند ارشد ETH Zurich، بر این توالی از قطعه‌زمین‌ها در منطقه حفاظت‌شده طبیعی بارو کلرادو نظارت می‌کند؛ قدمت برخی از آن‌ها به قرن نوزدهم می‌رسد. هیچ‌یک از درختانی که او بررسی می‌کند به دست انسان کاشته نشده‌اند. او هر تنه‌ای را که سر برمی‌آورد نقشه‌برداری و اندازه‌گیری می‌کند و روند رشدش را زیر نظر می‌گیرد؛ به این ترتیب، نشان می‌دهد که چگونه موج‌های زندگی درختی از زمین برهنه سر برمی‌آورند. 

جنگل‌های گرمسیری مانند این‌ها بزرگ‌ترین مخزن کربن خشکی‌های سیاره ما هستند و حدود ۴۰ درصد از کربن ذخیره‌شده در خشکی را در خود جای داده‌اند. دنت به‌عنوان بخشی از شبکه‌ای بین‌المللی از پژوهشگران، در حال رمزگشایی از شبکه‌های تعامل میان جانوران و گیاهانی است که به برخی جنگل‌ها امکان می‌دهند پس از تخریب دوباره احیا شوند. هدف، ارائه جایگزینی کم‌هزینه و پربازده برای طرح‌های معمول اعتبار کربن است؛ طرح‌هایی که پهنه‌های عظیمی را با یک گونه درخت می‌کارند. پژوهش‌های او طی بیش از یک دهه شواهدی گرد آورده‌اند که نشان می‌دهد چنین برنامه‌های بزرگ «تک‌کشتی» ممکن است اشتباهاتی پرهزینه باشند و جنگل‌های مقاوم‌تر بتوانند تنها در چند دهه به‌طور طبیعی احیا شوند و اکوسیستم‌هایی را دوباره شکل دهند که مقادیر عظیمی دی‌اکسید کربن جذب می‌کنند. 

کمتر جایی را می‌توان بهتر از بارو کلرادو برای نشان دادن این موضوع یافت؛ منطقه حفاظت‌شده‌ای که شبه‌جزیره‌ها و جزایر جنگلی آن پس از آب‌گرفتگی منطقه در سال ۱۹۱۴ و در پی ساخت کانال پاناما شکل گرفتند. نسل‌های مختلف بوم‌شناسان زیر نظر مؤسسه پژوهشی گرمسیری اسمیتسونین، بیش از یک قرن داده و مستندات گرد آورده‌اند. 

این یعنی دنت می‌تواند ردیابی کند که چرا برخی قطعه‌زمین‌ها پس از پاک‌تراشی برای کشاورزی و جنگل‌داری دوباره احیا می‌شوند و برخی دیگر از پا می‌افتند. جانوران میوه‌خوار، از جمله میمون‌های عنکبوتی، خفاش‌ها و طوطی‌ها، مسئول کاشت بیش از ۷۰ درصد درختان جنگل‌های گرمسیری‌اند و داده‌های دنت نشان می‌دهد کدام‌یک از آن‌ها هر قطعه جنگلی را با پراکندن دانه‌ها در فضولات سرشار از مواد مغذی خود پدید آورده‌اند. بسیاری از این جانوران در ایجاد قطعه‌ای متنوع با قدمت ۷۰ سال همکاری کرده‌اند؛ تاج‌پوش این قطعه از نظر ساختار و غنای چشمگیر، به جنگلی کهن نزدیک می‌شود. در مقابل، قطعه‌ای هم‌سن‌وسال که درختان باریک‌تنه یک گونه دیرزی، Gustavia superba، در آن غالب‌اند، نشان می‌دهد که جوندگان گرمسیری موسوم به آگوتی‌ها، کم‌وبیش تنها معماران جانوری این جنگل همگن‌تر بوده‌اند. 

داده‌هایی که او گردآوری می‌کند به تدوین راهنمایی کمک می‌کند تا مشخص شود چه زمانی باید اجازه داد اکوسیستم‌ها خودبه‌خود احیا شوند و چه زمانی باید به آن‌ها کمک کرد. برآوردی که در سال ۲۰۲۴ در مجله Nature منتشر شد، نشان داد که حدود ۲۱۵ میلیون هکتار از جنگل‌های جهان ــ مساحتی بزرگ‌تر از مکزیک ــ می‌توانند به‌طور طبیعی احیا شوند. دنت می‌گوید: «جنگل‌های گرمسیری بر شبکه عظیمی از تعاملات استوارند»؛ تعاملاتی میان گونه‌های زنده، از جمله قارچ‌هایی که به درختان در جذب مواد مغذی کمک می‌کنند، و نیز گرده‌افشان‌ها و پراکنده‌کنندگان بذر. پشتیبانی از این روابط، کلید پرورش جنگل‌هایی است که کربن را در خود ذخیره می‌کنند و به پایداری جوامع محلی و حیات‌وحش کمک می‌کنند. 

پر کردن خلأها

کمی بیش از یک دهه پیش، هم‌زمان با تدوین توافق‌نامه تاریخی پاریس در سال ۲۰۱۵، احیای جنگل‌ها به‌عنوان راه‌حلی برای بحران اقلیمی توجه جهانی را به خود جلب کرد. رهبران جهان از طرح‌های کاشت دوباره یک تریلیون درخت حمایت کردند؛ طرح‌هایی که پس از آن مطرح شدند که توماس کروتر، بوم‌شناس، ظرفیت درختان را برای جذب کربنی به‌اندازه انتشار جهانی یک دهه برجسته کرد. اما پرسش اصلی همچنان بی‌پاسخ مانده است: دقیقاً چگونه می‌توان به‌ازای هر ستاره در کهکشان راه شیری، دو درخت دوباره پرورش داد؟

درحالی‌که شرکت‌های نوپا پهپادهای بذرپاش و بمب‌های بذرِ پوشیده از مواد مغذی را پیشنهاد داده‌اند، دنت دو دهه را صرف مطالعه پیامدهای بازسازی طبیعی جنگل‌ها کرده است. او در مقام دانشجوی دکتری، حوالی آغاز هزاره جدید، جنگل‌های بکرِ شمال بورنئو را پژوهش می‌کرد، اما با دیدن نابودی چشم‌اندازهای وسیع برای ایجاد مزارع روغن پالم، احساس درماندگی می‌کرد. او به‌جای نومیدی، به احیا روی آورد. سپس در سال ۲۰۰۵، در دوره پسادکتری، به برنامه پرورنا در پاناما پیوست؛ ابتکاری مشترک میان مؤسسه پژوهشی گرمسیری اسمیتسونین و دانشکده جنگل‌داری و مطالعات زیست‌محیطی ییل که هدفش تعیین بهترین روش برای ایجاد جنگل‌های متنوع بومی در زمین‌های پاک‌تراشی‌شده بود.

به گفته دنت، در آن زمان جنگل‌های ثانویه ــ جنگل‌هایی که پس از نابودی جنگل اولیه به‌طور طبیعی رشد می‌کنند ــ «تا حدی حوزه‌ای تخصصی در پژوهش بودند». اما با گسترش جنگل‌زدایی بر اثر کشاورزی و زیرساخت‌های انسانی، جنگل‌های احیاشده اکنون حدود ۷۰ درصد از کل تاج‌پوش جنگل‌های گرمسیری را تشکیل می‌دهند. پرورنا در ابتدا از روش مرسوم انتقال نهال‌های پرورش‌یافته در نهالستان به مراتع پیروی می‌کرد، اما دنت کم‌کم به ضرورت کاشت درخت شک کرد. او در سال ۲۰۰۹ مقاله‌ای امیدبخش منتشر کرد که نشان می‌داد جمعیت جانوران هم‌زمان با رشد دوباره طبیعی جنگل‌ها، به‌سرعت احیا می‌شوند.

او در سال ۲۰۱۰ کار در بارو کلرادو را روی قطعه‌زمین‌هایی آغاز کرد که جولی دنزلو، بوم‌شناس پیشگام آمریکایی، ایجاد کرده بود. دنزلو در سال ۱۹۹۴ قطعه‌زمین‌هایی را شناسایی کرده بود که بین ۲۰ تا ۱۰۰ سال بود به‌طور طبیعی احیا می‌شدند و دنت قرار بود برای ادامه این توالی، قطعه‌زمین‌های جوان‌تری به آن‌ها اضافه کند. 

رابین چازدون، استاد بازنشسته بوم‌شناسی و زیست‌شناسی تکاملی در دانشگاه کنتیکت که هنگام ایجاد این قطعه‌زمین‌ها با دنزلو همکاری داشت، می‌گوید این محل نه‌فقط داده‌های کلی درباره رشد دوباره جنگل، بلکه اطلاعات جمعیت‌شناختی عمیقی را در گذر زمان فراهم می‌کند. او می‌گوید: «این داده‌ها درباره فرایندهایی که واقعاً در محل رخ می‌دهند، اطلاعات بیشتری به شما می‌دهند.» 

برای مثال، پژوهش‌های پیشین نشان داده بودند که درختان «پیشگام» تندرو ــ نخستین درختانی که در زمین تخریب‌شده رشد می‌کنند ــ سرانجام جای خود را به درختان بزرگ‌تری می‌دهند که کربن ذخیره می‌کنند. پژوهش دنت به پر کردن خلأهای دانش درباره سازوکار این روند، یا متوقف شدن آن، در موارد منفرد کمک کرد. برای نمونه، در قطعه‌ای که Gustavia در آن غالب است، علف‌های سمجی که دامداران کاشته بودند، پیش از آن‌که بیشتر درختان دیگر ریشه بدوانند، آن‌ها را از بین بردند. این درختان می‌توانند ۱۵۰ سال باقی بمانند و با محدود کردن نور، مانع رشد موج دوم درختان درشت‌تنه شوند. 

کاشتن یا نکاشتن

دنت در موقعیت مناسبی قرار داشت تا با موج عظیم توجه به جنگل‌کاری که در سال ۲۰۱۵ آغاز شد، روبه‌رو شود. او پیش‌تر پژوهشگر اصلی 2ndFor شده بود؛ شبکه‌ای بین‌المللی از پژوهشگران که می‌کوشد بهترین روش مدیریت جنگل‌های ثانویه را بیابد. این گروه با استفاده از داده‌های گردآوری‌شده از قطعه‌زمین‌های بارو کلرادو، مقاله‌ای را در سال ۲۰۱۶ در Nature منتشر کرد که نشان می‌داد هر هکتار جنگل ثانویه با احیای طبیعی می‌تواند سالانه ۱۱ برابر یک جنگل بکر کربن جذب کند؛ درختان جوان نیز در رقابت برای رشد به‌سوی خورشید، کربن را به‌سرعت جذب می‌کنند. 

سپس دنت و همکارانش در پژوهشی در سال ۲۰۲۲ که انجمن سلطنتی منتشر کرد، نشان دادند مکان‌هایی مانند بارو کلرادو از بهترین نمونه‌ها برای نشان دادن ظرفیت احیا بدون کاشت حتی یک دانه‌اند. زمین‌های پاک‌تراشی‌شده اغلب در میان محیط‌های سرسبزی قرار دارند که پر از پرندگان، خفاش‌ها و دیگر جانوران‌اند؛ همگی به بازگشت غنا و فراوانی جنگل‌های بکر به پوشش درختی در عرض چند دهه کمک می‌کنند. دنت با استفاده از داده‌های پاناما و برزیل، در مقاله‌ای تکمیلی که در سال ۲۰۲۴ منتشر کرد، نشان داد که قطعه‌زمین‌هایی با تنها ۳۵ درصد پوشش درختی نیز می‌توانند به جنگل تبدیل شوند. 

لیزا کومیتا، استاد بوم‌شناسی جنگل‌های گرمسیری در دانشگاه ییل که با دنت در پروژه‌هایی برای تبدیل یافته‌های او به اقدامات عملی همکاری می‌کند، می‌گوید: «وجود این قطعه‌زمین‌های جنگلی که در درازمدت نقشه‌برداری شده‌اند، واقعاً ارزشمند است. آن‌ها زیرساخت پژوهشی بسیار خوبی فراهم می‌کنند که می‌توان پروژه‌ها را بر پایه آن پیش برد.» 

دنت در پاناما با سازمان‌های غیرانتفاعی و طرح‌های اعتبار کربن همکاری می‌کند تا روند احیا را سرعت ببخشد. آن‌ها کریدورهایی را برای پیوند دوباره تکه‌های جداافتاده جنگل نقشه‌برداری کرده‌اند و برای بازگرداندن جانوران به «جنگل‌های خاموشی» که بخش زیادی از حیات‌وحش خود را از دست داده‌اند، برنامه‌ریزی کرده‌اند. آن‌ها همچنین در حال کاشت دوباره گونه‌هایی از درختان‌اند که می‌توانند رشد را تسریع کنند؛ رویکردی که کومیتا آن را احیای طبیعیِ یاری‌شده می‌نامد. دنت می‌گوید رها کردن قطعه‌زمین‌ها به حال خود شاید گزینه ساده‌تری به نظر برسد، اما همه‌جا امکان‌پذیر نیست؛ بسیاری از مناطق بیش از حد تخریب شده‌اند. 

زمین‌های پاک‌تراشی‌شده اغلب در میان محیط‌های سرسبزی قرار دارند که پر از پرندگان، خفاش‌ها و دیگر جانوران‌اند؛ همگی به بازگشت غنای جنگل‌های بکر به پوشش درختی کمک می‌کنند.

این دو با استارتاپ اعتبار کربن Ponterra مستقر در لندن همکاری می‌کنند تا برای منطقه‌ای در جنوب پاناما راه‌حل‌هایی ارائه دهند؛ جایی که بقایای جنگل در حاشیه دامداری‌های متروکه قرار دارند. کومیتا توضیح می‌دهد که چنین مکان‌هایی تقریباً همیشه به نوعی مداخله نیاز دارند. در بسیاری از آن‌ها، اقدام عملی مانند کاشت تکمیلی ضروری است. 

دنت می‌گوید پرسش‌هایی که پروژه‌هایی مانند Ponterra امروز مطرح می‌کنند، به پژوهش‌های خود او نزدیک‌تر شده‌اند. برای نمونه، آن‌ها می‌خواهند بدانند آیا درختان تک‌افتاده‌ای که دامداران اغلب برای ایجاد سایه‌بانِ گاوها نگه می‌دارند، به احیای سریع‌تر مناطق کمک می‌کنند یا نه. چنین بینش‌هایی می‌تواند به Ponterra کمک کند اعتبارهای باکیفیت بفروشد و از دام‌های شرم‌آوری دوری کند که ممکن است باعث شوند نهال‌کاری‌های تازه عملاً در آتش بسوزند. درحالی‌که اعتبار کربن را می‌توان با قیمتی به‌پایینِ ۵ دلار به‌ازای هر تن متریک خرید، غول‌های شرکتی مانند Microsoft ــ یکی از مشتریان Ponterra ــ برای حذف کربن باکیفیت بیش از ۱۰ برابر این مبلغ پرداخته‌اند.

مکان‌های بسیاری وجود دارند که احیای طبیعی در آن‌ها می‌تواند تا حد زیادی مؤثر باشد. بنا بر اعلام رصدخانه احیا و جنگل‌کاری برزیل، تاکنون میلیون‌ها هکتار از جنگل‌های بارانی این کشور به‌طور طبیعی در حال احیا هستند. بااین‌حال، دنت نمی‌فهمد چرا مسئولان پروژه‌های بزرگ‌مقیاس همچنان فکر می‌کنند بهترین راه‌حل، تحمیل اراده انسان به چشم‌انداز طبیعی است. 

شاید این رویکرد در حال تغییر باشد. با وقوع خشکسالی در آمریکای لاتین، سیاست‌گذاران و اعتباردهندگان کربن ممکن است ناچار شوند به کاستی‌های نهال‌کاری‌های یکسان و قالبی توجه کنند. دنت می‌گوید: «در مواجهه با رویدادهای حدی مانند خشکسالی، سیل، گرمای شدید یا عوامل بیماری‌زا، تاب‌آوری سامانه به‌مراتب کمتر می‌شود.» به گفته او، «ال‌نینوی عظیم» سال آینده می‌تواند لحظه‌ای برای روبه‌رو شدن با واقعیت باشد: «فکر می‌کنم روزبه‌روز بیشتر پذیرفته می‌شود که نمی‌توانیم فقط درخت بکاریم. باید یک سامانه را از نو بسازیم.» 

متیو پونسفورد روزنامه‌نگاری آزادکار و ساکن لندن است.

اخبار مرتبط از MIT Technology Review AI

Evolving metal extraction processes

تحول در فرایندهای استخراج فلز

صنعت فلزات پیش‌تر نیز نقاط عطف دگرگون‌کننده‌ای را تجربه کرده است: فرایند بسمر، ذوب فلش، کوره‌های قوس الکتریکی و ریخته‌گری مداوم مدرن، همگی دامنهٔ امکانات را تغییر دادند. بااین‌حال، بیش از یک قرن است که بیشتر فرایندهای استخراج بر فنون و مسیرهایی متکی‌اند که برای متالورژیست‌های نسل‌های پیشین آشنا بودند. فرایندها بزرگ‌تر شده‌اند و سامانه‌های کنترل...

MIT Technology Review۱۹ آبان۱۷:۲۴
The backlash about data centers might really just be about electricity

شاید مخالفت‌ها با مراکز داده در واقع فقط به برق مربوط باشد

شرکت‌های بزرگ فناوری، مناقشه بر سر پیشرفت را جنگی فرهنگی می‌بینند؛ اما شکاف اصلی بر سر برق است: تأمین آن از شبکه و تولید در محل، هرکدام واکنش‌های منفی متفاوتی برمی‌انگیزند که هیچ‌یک را نمی‌توان به‌آسانی با روابط عمومی برطرف کرد.

MIT Technology Review۱۹ آبان۰۱:۱۰