عرضات حلقات الأشجار وُاستعادات الهيدروكليمي المستمدة من δ18O تميّزان بين الجفاف التربوي والجفاف الجوي في غابات الجبال بشمال شرق إيران

لماذا تهم الأشجار القديمة في الجبال الجافة

في أجزاء واسعة من إيران، الماء نادر والجفاف يزداد طولا وشدة. في جبال الشمال الشرقي العالية، تتشبث أشجار العرعر المتحملة بالمنحدرات الصخرية وتسجيل بهدوء هذه الظروف المتغيرة في خشبها. بقراءة الخطوط الدقيقة والبصمات الكيميائية الدقيقة داخل حلقاتها، يستطيع العلماء كشف تاريخ يمتد 200 عام عن كيفية إجهاد أنواع مختلفة من الجفاف لهذه الغابات وماذا قد يعني ذلك لمستقبلها.

نوعان من السماء الجافة

ليست كل حالات الجفاف متماثلة بالنسبة للشجرة. أحد الأنواع يحدث عندما تجف التربة وتكافح الجذور لسحب ما يكفي من الماء. ونوع آخر يحدث عندما يصبح الهواء عطشانًا بشكل غير معتاد، فيسحب الرطوبة من الأوراق حتى لو بقيت بعض المياه في الأرض. تركز الدراسة على الشكلين من الإجهاد في جبال هزار مسجد شبه الجافة بشمال شرق إيران، حيث تنمو أشجار العرعر في أراضٍ رقيقة وحجريّة. باستخدام سجلات محطات الطقس المحدودة وبيانات الجفاف العالمية، تتبع الباحثون الجفاف المتعلق بالتربة، الموصوف بمؤشر مناخي يمزج بين هطول الأمطار والتبخر، والجفاف الجوي المقاس بمدى قدرة الهواء على سحب الماء من الأوراق.

ما الذي تخبرنا به حلقات الأشجار

أخذ الفريق عينات من ما يقرب من خمسين شجرة عرعر طويلة العمر على طول منحدر حاد، مُستخرجين أنوية ضيقة من جذوعها دون قتل الأشجار. من كل نواة قاسوا عرض كل حلقة سنوية، وهي طريقة كلاسيكية لتقييم مدى نمو الشجرة في سنة معينة. كما استخرجوا وحللوا ذرات الأكسجين في الخشب من أشجار مختارة. تتغير النسبة النسبية لهذه الذرات اعتمادًا على مدى جفاف الهواء عندما تُكوَّن أنسجة الشجرة الجديدة. تعكس الحلقات العريضة أساسًا كمية الماء المتاحة في التربة خلال موسم النمو المبكر، بينما تلتقط إشارة الأكسجين جفاف الهواء خلال موسم الدفء الكامل. عبر بناء سجّلين يمتدان لمئتي عام، أحدهما لعرض الحلقات والآخر لتغيرات الأكسجين، شكَّلوا صورة مفصلة لظروف النمو الماضية.

إعادة تشغيل قرنين من الجفاف

باستخدام سجلات مناخية حديثة من 1984 حتى 2020 كمرشد، بنى العلماء روابط إحصائية بين بيانات الأشجار ومقياسي الجفاف. كانت قيم الأكسجين وحدها قوية بما يكفي لإعادة إنشاء تغيرات الجفاف الجوي في الأشهر الدافئة الماضية. وعندما جمعوا عرض الحلقات مع سجل الأكسجين، تمكنوا أيضًا من إعادة إنشاء مؤشر جفاف التربة خلال موسم النمو الذي يعكس مدى الماء الذي كان بإمكان الأشجار سحبه من الأرض. تُظهر هذه الاستعادات سنوات جافة متكررة عبر القرنين الماضيين، لكنها تكشف أيضًا فترات من ظروف قاسية خاصة في أواخر القرن التاسع عشر، وأجزاء من القرن العشرين، والأبرز على مدى العقود القليلة الماضية مع دفء المنطقة.

أي نوع من الجفاف يؤذي الأشجار أكثر

لرصد استجابة الأشجار، جمع الباحثون السنوات في ثلاث مجموعات: جفاف شديد، وجفاف معتدل، وعدم وجود جفاف استنادًا إلى جفاف الهواء أو جفاف التربة أو كلاهما معًا. ثم قارنوا عرض الحلقات قبل هذه السنوات وأثناءها وبعدها. انخفض النمو أكثر ما يكون عندما كانت رطوبة التربة منخفضة، سواء كان الهواء جافًا أيضًا أم لا. السنوات التي شهدت تربة جافة وهواء جاف معًا كان لها تأثير يقارب نفس القدر تقريبًا، بينما كانت السنوات ذات الهواء الجاف وحده سببًا فقط لانخفاضات نمو متواضعة ومحدودة الأمد. حتى بعد جفاف تربوي شديد، استعادت معظم الأشجار نموًا قريبًا من الطبيعي خلال نحو عامين، ما يشير إلى درجة من المرونة ولكن أيضًا يكشف عن مدى تواتر تعرض هذه الغابات للإجهاد.

ماذا يعني هذا لغابات الجبال

تُظهر الدراسة أنه بالنسبة لغابات العرعر في شمال شرق إيران، التهديد الأساسي ليس الهواء الأكثر حرارة وجفافًا فحسب، بل أيضًا التناقص البطيء للرطوبة في الترب الجبلية الضحلة بالفعل. يعمل جفاف الهواء كعبء إضافي عندما يتزامن مع ضعف رطوبة التربة، ما يدفع الأشجار أقرب إلى حدودها. خلال الخمسين عامًا الماضية، زاد سهم سنوات الجفاف الأشد، وخاصة تلك التي صاحبها هواء شديد الجفاف. بالنسبة لمديري الأراضي والمجتمعات التي تعتمد على هذه الغابات، تشير هذه النتائج إلى أن الجهود لحفظ رطوبة التربة مثل الحد من التعرية، وتحسين الغطاء الأرضي، واختيار أنواع مقاومة للجفاف ستكون محورية للحفاظ على هذه الأحراش المرتفعة في مناخ دافئ.

الاستشهاد: Foroozan, Z.P., Mazaherifar, M.H., Aryal, S. et al. Tree-ring width and δ¹⁸O-derived hydroclimatic reconstructions allow a distinction between soil and atmospheric drought in the Mountain Forests of Northeastern Iran. Sci Rep 16, 15601 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-52364-3

الكلمات المفتاحية: حلقات الأشجار, الجفاف, غابات العرعر, مناخ إيران, رطوبة التربة