زيادة مساهمة حرائق الغابات المدفوعة بالمناخ في ترسيب النيتروجين في الولايات المتحدة

لماذا تهم حرائق الغرب الجميع

في السنوات الأخيرة أصبحت صور حرائق الغابات الهائلة التي تجتاح الغرب الأمريكي مألوفة بشكل مؤلم. نركز عادة على الدخان الذي نراه ونستنشق، لكن هذه الدراسة الجديدة تطرح سؤالاً أعمق: ماذا يحدث لكل النيتروجين الموجود في ذلك الدخان بعد انطفاء النيران؟ الإجابة مهمة للغابات والمراعي والبحيرات، وحتى لجودة الهواء عبر الولايات المتحدة. باستخدام عقدين من إعادة الإعمار الحاسوبية التفصيلية، يظهر المؤلفون أن حرائق الغابات المدفوعة بالمناخ تعيد بهدوء تشكيل كيفية تحرك النيتروجين عبر الغلاف الجوي ومكان هطوله على الأرض، مع عواقب متزايدة على النظم البيئية الحساسة.

النار والحرارة وجو يجف

يبدأ الباحثون بربط سلوك الحرائق بمناخ يزداد حرارةً وجفافاً. يحلّلون بيانات لعشرين عاماً (2002–2021) للولايات المتحدة القارية، مع التركيز على درجة الحرارة ومقياس يسمى عجز ضغط البخار، الذي يصف مديات تشوق الهواء للرطوبة. في المناطق الغربية، وخصوصاً الغرب والشمال الغربي، تتزامن السنوات ذات درجات الحرارة الأعلى والهواء الأكثر جفافاً بشكل قوي مع سنوات تحترق فيها مساحات أكبر بكثير. بعد نحو 2011، تشهد الولايات الغربية تحولاً واضحاً نحو سنوات أكثر تواتراً ذات مناطق محترقة استثنائية، وتبلغ ذروتها حول عام 2020. بالمقابل، في شرق الولايات المتحدة تقل أحجام حرائق الغابات عموماً، متأثرةً بظروف أكثر رطوبة ونباتات ومناظر طبيعية مختلفة.

الدخان كمصدر متنقل للنيتروجين

دخان حرائق الغابات ليس مجرد ضباب؛ إنه محمّل بمركبات النيتروجين التفاعلية التي يمكن أن تنتقل لمسافات طويلة. تفحص الدراسة النيتروجين المنطلق على شكل أكاسيد النيتروجين والأمونيا، المسمّاة معاً بالنيتروجين التفاعلي. على الصعيد الوطني، انخفضت تلوثات المركبات ومحطات الطاقة والصناعة بشكل حاد خلال العقدين الماضيين بفضل لوائح الهواء النظيف. لكن انبعاثات الحرائق لم تتبع نفس المسار التنازلي. في بعض المناطق الغربية، تساهم الحرائق الآن بنحو 10–20% من أكاسيد النيتروجين و20–30% من انبعاثات الأمونيا. يجد المؤلفون أنه كلما أصبح الهواء أكثر جفافاً — وهو علامة أخرى على تغير المناخ — تميل انبعاثات النيتروجين من الحرائق إلى الزيادة، خصوصاً في مناطق الجبال والسواحل الغربية.

أين يهبط النيتروجين أخيراً

لمعرفة كيفية تأثير هذا النيتروجين على الأرض، أجرت الفريق محاكيتين ضخمتي النطاق وموحّدتين: إحداهما تتضمن كل انبعاثات الحرائق والأخرى تزيلها. يكشف المقارنة بين هذين العالمين "مع الحرائق" و"بدون الحرائق" كمية النيتروجين الإضافية التي تنتهي في النظم البيئية بسبب الاحتراق. عبر البلاد دفعت قواعد التلوث الأكثر صرامة نحو انخفاض إجمالي ترسيب النيتروجين. ومع ذلك، تعيد الحرائق هذا المنحنى إلى الارتفاع في أماكن رئيسية. في الغرب والشمال الغربي، تزيد الحرائق ترسيب النيتروجين المحلي بما يصل إلى 76% في بعض خلايا الشبكة، وعبر هذه المناطق تنمو مساهمة الحرائق بنحو 0.5–1% سنوياً. بحلول عام 2020، يمكن أن يمثل النيتروجين المرتبط بالحرائق حوالي 20% من إجمالي الترسيب في الغرب وحتى 40% في الشمال الغربي. يصل جزء كبير من هذا النيتروجين الإضافي على شكل مركبات أمونيا تميل إلى التساقط مباشرة على الأوراق والتربة بصيغة جافة بدلاً من أن تُغسل بالمطر.

الضغط على الغابات والمراعي

يستخدم علماء البيئة مفهوم "الحمولة الحرجة" لوصف مقدار النيتروجين الذي يمكن أن تتلقاه منظومة بيئية سنوياً قبل أن تبدأ بالتأثر — عبر فقدان الخرَف الحساس، أو تغيرات في تجمعات النباتات، أو تحمض التربة، أو مشاكل في جودة المياه. يقارن المؤلفون ترسيب النيتروجين المحاكى لديهم مقابل حدين متحفظين لغابات وغِطاءات نباتية عشبية في غرب الولايات المتحدة. بينما انخفضت أحمال النيتروجين الإجمالية عموماً منذ 2002، يؤدي إدراج انبعاثات حرائق الغابات إلى تسطيح ذلك الاتجاه النزولي وفي بعض الحالات يدفع النظم البيئية مرة أخرى نحو أو فوق نقطة القلق. في مناطق المناخ الغربي والشمال الغربي، ترفع حرائق الغابات نسبة ترسيب النيتروجين إلى الحمولة الحرجة بما يصل إلى 20–40%، مما يدفع الغابات والمراعي الضعيفة أقرب إلى مستويات مرتبطة بفقدان التنوع البيولوجي وأضرار طويلة الأمد أخرى.

ماذا يعني هذا للمستقبل

للقارئ العادي، الخلاصة هي أن السيارات ومحطات الطاقة الأنظف قللت العديد من أشكال تلوث الهواء التقليدية، لكن حرائق الغابات المدفوعة بالمناخ أصبحت مصدراً متزايداً وأكثر صعوبة في السيطرة لانبعاثات النيتروجين. في الولايات الغربية، تهيمن الحرائق الأكبر والأكثر تواتراً بشكل متزايد على كمية النيتروجين التي تسقط على النظم البيئية، خصوصاً مع تفضيل الظروف الجافة للرسيب المباشر لمركبات غنية بالأمونيا على الأرض. حتى مع تراجع الانبعاثات البشرية، يبطئ النيتروجين المرتبط بالحرائق أو يعكس المكاسب البيئية ويرفع خطر تجاوز الغابات والمراعي الحساسة لعتبات ضارة. تشير رؤية الدراسة على المدى الطويل وعلى مستوى القارة إلى أن التكيّف مع تغير المناخ سيتطلب ليس فقط إدارة الدخان لصحة الإنسان، بل أيضاً إعادة التفكير في إدارة الحرائق والأراضي لحماية توازن النيتروجين الخفي الذي يقوم عليه صحة النظم البيئية.

الاستشهاد: Campbell, P.C., Tong, D.Q., Chang, S. et al. Increased contributions of climate-driven wildfires to nitrogen deposition in the United States. Commun Earth Environ 7, 254 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03279-4

الكلمات المفتاحية: حرائق الغابات, ترسيب النيتروجين, تغير المناخ, تلوث الهواء, صحة النظم البيئية