التباين العرضي في استجابة الجريان لتشجير العالم بسبب تفاعلات الغابة-الغلاف الجوي

لماذا يمكن لزرع الأشجار أن يغير مواردنا المائية

يُروَّج لزراعة الأشجار على نطاق واسع كوسيلة طبيعية لإبطاء تغير المناخ، لكن إضافة غابات يعيد أيضًا تشكيل كيفية تحرك الماء عبر الهواء والتربة والأنهار. تطرح هذه الدراسة سؤالًا يبدو بسيطًا لكنه ذا تبعات كبيرة: إذا زرعنا الأشجار في كل مكان يمكن للمناخ والأراضي أن تدعم فيه ذلك بشكل معقول، ماذا سيحدث للمياه العذبة حول العالم؟ باستخدام نماذج مناخية متقدمة وإطار توازن مائي كلاسيكي، يجد المؤلفون أن توسيع الغطاء الحرجي على نطاق واسع لن يؤثر على جميع المناطق بالمثل—فبعضها سيصبح أكثر رطوبة فعليًا، بينما قد تواجه مناطق أخرى جريانًا أقل وضغوطًا مائية أكبر.

كيف تتحكم الغابات في عناصر دورة الماء

تؤثر الغابات على الماء بعدة طرق في آن واحد. بالمقارنة مع الأراضي العشبية أو المحاصيل، تستخلص الأشجار مزيدًا من الماء من التربة وتطلقه إلى الهواء عبر النتح. تمتص مظلاتها الداكنة ضوء الشمس أكثر، مما يغير درجات الحرارة والرطوبة المحلية. والأهم من ذلك، أن بخار الماء الإضافي يمكن أن يغذي السحب والأمطار، أحيانًا بعيدًا عن مكان إطلاقه. لالتقاط هذه التأثيرات المتشابكة، شغّل الباحثون محاكاة مزدوجة بنموذج مناخي يربط الأرض بالغلاف الجوي: واحدة بالغطاء النباتي الحالي وأخرى بخريطة "القدرة الكاملة" حيث يُعظَّم غطاء الأشجار في كل المناطق المناسبة. ثم استخدموا إطار بوديكو، الذي يربط الأمطار على المدى الطويل والتبخر والجريان، لفصل التأثيرات المباشرة لزيادة الأشجار على استخدام الماء المحلي عن التأثيرات غير المباشرة التي تنتقل عبر الغلاف الجوي.

أشجار أكثر، أمطار أكثر—لكن ليس في كل مكان

في سيناريو تشجير العالم، زاد النتح فوق معظم الأراضي، ما يعني ضخ مزيد من بخار الماء إلى الغلاف الجوي. عمومًا، شدَّد هذا الدورة المائية العالمية: ارتفع متوسط هطول الأمطار على اليابسة بنحو أربعة في المئة وزاد جريان الأنهار بما يقرب من ثلاث في المئة. ومع ذلك، يخفي هذا المتوسط العالمي نمطًا جغرافيًا لافتًا. في المناطق الاستوائية والعديد من المناطق المعتدلة المتأثرة بأنظمة الرياح الموسمية—مثل الأمازون، حوض الكونغو، جنوب أفريقيا، جنوب شرق الصين، وأجزاء من أستراليا—عوضت الأمطار المتزايدة الزيادة في استهلاك الماء بواسطة الغابات. في هذه الأماكن، نما الجريان عمومًا، رغم أن التربة كانت تميل إلى الجفاف قليلاً لأن الأشجار كانت تستهلك ماءً أكثر.

لماذا تُعرِّض الدُّرُجات العُليا الشمالية لفقدان الماء

على النقيض من ذلك، أظهرت المناطق الشمالية ذات الدرجات العرضية العالية مثل أجزاء واسعة من أوروبا وروسيا وأجزاء من أمريكا الشمالية تراجعًا في الجريان عند توسيع الغطاء الحرجي. هناك استبدلت المظلات الداكنة الجديدة أسطحًا أكثر إشراقًا، وغالبًا مغطاة بالثلوج، فزادت الطاقة الشمسية الصافية التي تصل إلى الأرض. رفعت تلك الطاقة الإضافية طلب الغلاف الجوي على الرطوبة، فزاد التبخر المحتمل أكثر مما تمكنت الأمطار من ملاحقته. ونتيجة لذلك، طغت الخسائر التبخرية الأقوى على أي مكاسب متواضعة في الهطول، مما أدى إلى تقليل الماء الذي يغذي الأنهار والجداول. تشير النماذج والتحليلات الرصدية الداعمة إلى هذا التباين الحراري: المناطق الدافئة تشهد زيادات قوية في الهطول نتيجة نقل الرطوبة عموديًا والتغيرات في الدورة الهوائية، بينما المناطق الباردة تشهد مكاسب مطرية محدودة لكن ارتفاعًا ملحوظًا في «عطش» الغلاف الجوي.

تكاليف محلية خفية على طول طيف الجفاف

بعيدًا عن مناطق المناخ، درس المؤلفون كيف يشكل الجفاف الخلفي النتائج المحلية. وجدوا أن التأثير المباشر لإضافة الأشجار—دون الأخذ في الحسبان ردود فعل الغلاف الجوي—هو تقريبًا دائمًا تقليل الجريان، لأن الغابات تحتفظ بحصة أكبر من الأمطار الواردة وتستخدمها. يكون هذا القمع أقوى في المناخات "الوسطية" التي ليست رطبة جدًا ولا جافة جدًا، حيث تتوازن قيود الماء والطاقة. في العديد من بؤر التشجير الرئيسية—مثل أجزاء من أوروبا وجنوب شرق أمريكا الشمالية وجنوب آسيا—يمكن لهذه التأثيرات السطحية الأرضية المحلية أن تخفض الجريان بأكثر من 40٪، حتى في أماكن تزيد فيها التغذية الجوية الإقليمية من الهطول. هذا يعني أنه، بالنسبة للمجتمعات التي تعيش حيث تُزرع الأشجار، يمكن للغابات الجديدة أن تقلل بشكل كبير من الماء المتاح للأنهار والخزانات، حتى لو استفادت المناطق المجاورة من أمطار إضافية.

ماذا يعني هذا لخطط زراعة الأشجار المستقبلية

تخلص الدراسة إلى أن التشجير على نطاق واسع سيزيد، في المتوسط، من تدفقات المياه العذبة العالمية قليلًا، لكن مع انقسام واضح: تميل المناطق الاستوائية والعديد من المناطق المعتدلة إلى كسب جريان، بينما تميل المناطق البورية والمناطق الباردة الأخرى إلى فقدانه. تقود هذه الأنماط بالأساس كيفية إعادة تشكيل الغابات للغلاف الجوي—تغيير مكان وكميات الهطول، ومدى «عطش» الهواء—أكثر من كونها مجرد نتيجة لاستهلاك الأشجار للماء محليًا. للمخططين وصانعي السياسات، هذا يعني أن التشجير لا يمكن التخطيط له على أساس فوائد الكربون وحدها. في المناطق التي تعاني ندرة المياه أو في المناطق ذات الدرجات العرضية العالية، قد يؤدي الزرع المكثف للأشجار إلى تفاقم نقص المياه، بينما في المناطق الدافئة والرطبة قد يساعد في تعزيز توفر الماء. يجادل المؤلفون بأن استراتيجيات زراعة الأشجار المستقبلية يجب أن تُفصَّل حسب العرض الجغرافي والمناخ، مع موازنة مشتركة بين تخزين الكربون، وتأثيرات الحرارة، والتبعات التي غالبًا ما تُغفل على الأنهار والأمن المائي.

الاستشهاد: Kan, F., Lian, X., Xu, H. et al. Latitudinal divergence in runoff responses to global forestation due to forest-atmosphere feedbacks. Nat Commun 17, 2515 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68945-9

الكلمات المفتاحية: التشجير, الجريان, دورة الماء, تفاعلات الغابة–الغلاف الجوي, الموارد المائية