تحسين تركيب أنواع الأشجار الحضرية لتعظيم الحلول المعتمدة على الطبيعة

لماذا أصبحت أشجار المدن أكثر أهمية من أي وقت مضى

تسارع العديد من المدن لزرع آلاف الأشجار الجديدة على أمل تبريد الشوارع، وتنقية الهواء، وامتصاص مياه العواصف. لكن هذه الدراسة تؤكد أن مجرد عدّ الأشجار لا يكفي. فأنواع الأشجار المختلفة تؤدي وظائف مختلفة للغاية، ولكل حي مزيجه الخاص من الحرارة والفيضانات والتلوث. من خلال مواءمة «الأشجار المناسبة» مع «الأماكن المناسبة» بعناية، يبيّن المؤلفون أن المدن يمكنها استخراج فوائد أكبر بكثير من نفس المساحة الخضراء.

مشكلات المدن ليست متماثلة في كل مكان

تجسّد فيلادلفيا، محور هذا البحث، كيف يمكن أن تكون ظروف المدينة غير متوازنة. باستخدام بيانات الأقمار الصناعية، وتقارير الفيضانات من السكان، وسجلات تلوث الهواء، وخرائط استخدام الأرض، قسم الفريق المدينة إلى خلايا شبكة صغيرة وقَيَّم كل خلية بحسب مدى حاجتها للمساعدة في مياه العواصف والحرارة وجودة الهواء والكربون المساهم في الاحترار المناخي. برزت الأحياء المركزية والجنوبيّة الكثيفة، المغطاة بالإسفلت وأنظمة تصريف قديمة، كبؤر للفيضانات والحرارة الشديدة. أظهرت المناطق القريبة من الطرق المزدحمة طلبًا أعلى لتنقية الهواء. بالمقابل، كانت الأحياء المجاورة للمتنزهات الكبيرة وممرات الأنهار عمومًا أقل حاجة. هذا التباين في الاحتياجات يعني أن استراتيجية أشجار واحدة تناسب الجميع ستفوت حتمًا فرصًا مهمة.

ليست كل الأشجار تقوم بنفس الأعمال

لفهم ما الذي يمكن أن تقدمه الأشجار المختلفة، استند الباحثون إلى جرد مفصل للغابة الحضرية في فيلادلفيا وأداة نمذجة مستخدمة على نطاق واسع تُدعى i-Tree Eco. فحصوا أكثر 30 نوعًا شيوعًا من الأشجار الموجودة بالمدينة، وقدّروا مقدار مساهمة كل نوع لكل وحدة من مساحة المظلة في أربعة خدمات: حجز الجسيمات الدقيقة من الهواء، واحتجاز الكربون، واعتراض مياه العواصف، وتخفيض استهلاك الطاقة في المباني عبر التظليل والتبريد. وكانت الاختلافات بارزة. تفوقت بعض الأشجار في امتصاص الأمطار لكنها كانت متوسطة في تبريد المباني. أما أخرى فخزنت كميات كبيرة من الكربون لكنها كانت أقل تأثيرًا في تنقية الهواء. وتبيّن أن بعض الأنواع الشائعة جدًا في فيلادلفيا، مثل شجرة البلاين لندن وكمثرى كاليري، كانت أضعف أداءً عبر الخدمات الأربعة مقارنة بأنواع أخرى نادرة حاليًا.

تصميم أفضل مزيج من الأشجار

بدلًا من البحث عن «شجرة خارقة» واحدة، تعامل الفريق مع اختيار الأنواع باعتباره توازنًا دقيقًا. طبقوا خوارزمية تحسين متعددة الأهداف، وهي نوع من البحث الجيني الذي يستكشف تركيبات لا حصر لها، لإيجاد أفضل مزيج من تسعة أنواع عالية الأداء لكل خلية شبكة. حاولت الخوارزمية تعظيم الفوائد الأربعة معًا، مع الاعتراف بالمقايضات: فقد يؤدي تفضيل نوع ممتاز في معالجة مياه العواصف، على سبيل المثال، إلى تقليل المكاسب في التبريد أو احتجاز الكربون بعض الشيء. من بين الحلول القريبة من الأمثل التي أنتجتها، اختار المؤلفون حلًا توفيقيًا أعطى نتائج قوية في كل فئة. أوصى هذا الحل بمزيج على مستوى المدينة تهيمن عليه عدد قليل من الأنواع — لا سيما قيقب الفضة، والقيقب الأحمر، والجوز الحلو (السكرغام)، وقيقب السكر، وشجرة التوليب — التي شكّلت معًا نحو 85 بالمئة من لوحة الزراعة المثالية. ومن المهم أن الأنواع المفضلة اختلفت من مكان لآخر، حيث كان بعضها أكثر ملاءمة لنُخَلِط مراكز المدينة الكثيفة المعرضة للفيضانات وغيرها للمناطق الخارجية الأكثر خضرة حيث يمكن تعظيم تخزين الكربون.

كم من الفائدة الإضافية يمكن أن توفره زراعة أذكى؟

لاختبار ما إذا كانت هذه الاستراتيجية ستؤتي ثمارها حقًا، حاكى الباحثون ما سيحدث إذا وسعت فيلادلفيا مظلة أشجارها بنفس المقدار تحت نهجين مختلفين: أحدهما يستخدم مزيج الأنواع المحسّن خليةً بخلية، والآخر حيث تكون الأشجار الجديدة توليفة عشوائية من الأنواع الشائعة. مع ازدياد التغطية المظلية تحسّنت كل خدمات النظام الإيكولوجي في الحالتين. لكن التركيب المحسّن حقق الكثير بقدرٍ أكبر من نفس المساحة. عند زيادة متواضعة في المظلة بنسبة 15 بالمئة، أزال المزيج «الذكي» نحو 28 بالمئة أكثر من الجسيمات الدقيقة من الهواء وخزن ما يقرب من 38 بالمئة أكثر من الكربون مقارنة بالمزيج العشوائي. وقدم نحو 20 بالمئة أكثر من تقليل مياه العواصف، وبشكل أكثر دراماتيكية نحو 77 بالمئة أكثر من توفير طاقة المباني، مما يبرز قدرته على التخفيف من الحرارة الحضرية. عمومًا، اعتمادًا على الخدمة، عزز التخطيط الأفضل الفوائد بحوالي 20 إلى 80 بالمئة دون زراعة أي شجرة إضافية.

ماذا يعني هذا لمدن أكثر خضرة وعدلاً

تخلص الدراسة إلى أن حملات تشجير المدن ينبغي أن تتجاوز أهدافًا بسيطة مثل «عدد الأشجار المزروعة» أو «نسبة التغطية المظلية». من خلال رسم خرائط أماكن تفاقم المشكلات البيئية واختيار الأنواع التي تتوافق قوتها مع تلك الاحتياجات المحلية، يمكن للمدن أن تقدم تبريدًا أفضل، وهواء أنظف، وحماية من الفيضانات، وتخزينًا أكبر للكربون من نفس المساحة المحدودة للزراعة. ويقترح المؤلفون أيضًا قاعدتين عامتين: استخدم الأنواع عالية الكربون في المناطق الأكثر أمانًا والأقل تعرضًا للتوتر لبناء فوائد مناخية طويلة الأمد، وركّز الأنواع التي تتفوق في التبريد أو تنقية التلوث أو التعامل مع المياه في الأحياء المعرضة لتلك المخاطر المحددة. باختصار، أين وكيف نزرع لا يقل أهمية عن مقدار ما نزرع.

الاستشهاد: Dong, X., Ye, Y., Su, D. et al. Optimizing urban tree species composition to maximize nature-based solutions. npj Urban Sustain 6, 47 (2026). https://doi.org/10.1038/s42949-026-00361-w

الكلمات المفتاحية: الأشجار الحضرية, الحلول المعتمدة على الطبيعة, خدمات النظام الإيكولوجي, الحرارة الحضرية والفيضانات, تخطيط أنواع الأشجار