تغییرات جوی این بار به نفع زمین

دانشمندان برای پی بردن به تاثیرات شوم تغییرات جوی بر‌محیط‌زیست زمین و بخصوص اراضی جنگلی، شیوه‌های گوناگونی را امتحان می‌کنند که در یکی از تازه‌ترین آنها بر آن شده‌اند تا تغییرات جوی را در شرایطی کنترل شده ایجاد کنند؛ به این امید که این شیوه بهترین راه برای درک هرچه بهتر این تاثیرات باشد. آنچه دانشمندان در این ابتکار عمل جدید انجام می‌دهند، در حقیقت دستکاری هنرمندانه و دقیق علفزارها و پوشش‌های جنگلی است تا متوجه شوند دی‌اکسیدکربن به عنوان یک گاز گلخانه‌ای و همچنین تغییرات دمایی چگونه زیستگاه‌های طبیعی را تحت تاثیر قرار می‌دهند. مهم‌ترین هدفی که از انجام این پروژه دنبال می‌شود، دستیابی به امکانی برای پیش‌بینی اوضاع جوی و زیست‌محیطی در آینده است.

کد خبر: ۳۳۷۹۸۸

تغییرات جوی موضوعی نیست که تنها در سال‌های اخیر به آن پرداخته شده باشد. حدود 30 سال پیش چارلز بیس از شیمیدانان آزمایشگاه ملی اوک ریج وزارت انرژی آمریکا هشدار داد زمین در آستانه تغییرات خارج از کنترلی قرار دارد و البته دیری نگذشت که گازهای گلخانه‌ای در سراسر زمین خیمه زدند. امروز دانشمندان به این نتیجه رسیده‌اند جنگل‌زدایی، استفاده بیش از حد از اراضی کشاورزی و استفاده از سوخت‌های فسیلی، زمین را بتدریج گرم می‌کند. البته دانش بشر هنوز درخصوص این‌که چگونه تغییرات جوی، جنگل‌ها و علفزارها را تحت تاثیر قرار می‌دهد، چندان چشمگیر نیست. اطلاعاتی که دانشمندان در این زمینه دارند، به مشاهدات آنها بازمی‌گردد، نه آزمایش‌هایی که در این خصوص کرده‌اند. زیر نظر داشتن وضعیت یخ‌های قطبی و سطح آب اقیانوس‌ها، از جمله این مشاهدات است که گرچه از اهمیت بالایی برخوردارند؛ اما این نوع بررسی زمانبر بوده و همواره باید منتظر روی دادن یک اتفاق نظیر آب شدن یخچال‌های عظیم قطبی بود.

در سال‌های اخیر و به لطف پیشرفت‌هایی که در دانش بشری صورت گرفته، دانشمندان توانسته‌اند این رویدادها را در مقیاس‌های بزرگ شبیه‌سازی کنند تا واکنش طبیعی اکوسیستم‌های زمین به فاکتورهایی نظیر بالارفتن تمرکز دی‌اکسیدکربن و دمای کلی زمین را مورد بررسی قرار دهند. نتیجه چنین آزمایش‌های کنترل شده‌ای این است که دانشمندان، تاثیراتی را که بر اکوسیستم‌های مختلف زمین طی 10، 50 و حتی 100 سال آینده روی خواهد داد، پیش‌بینی کنند.

پیشرفت‌های نوین به دانشمندان امکان داده است شرایط محیطی جنگل‌ها و علفزارها را تغییر دهند تا به کمک آنها بتوانند تاثیر تغییرات جوی بر آینده زمین را پیش‌بینی کنند

یکی از این نوع آزمایش‌ها به بررسی تاثیر آب و رسوبات آبی بر اکوسیستم‌های طبیعی زمین مربوط می‌شود. به عقیده دانشمندان، اگرچه سطوح دی‌اکسیدکربن و دما در سراسر زمین در حال افزایش نسبی است؛ اما مدل‌های جوی نشان می‌دهند این داستان درخصوص رسوبات آبی زمین متفاوت است؛ به طوری که در نقاط مختلف زمین و در دهه‌های آتی، افزایش و کاهش آن بسیار گسترده خواهد بود. برای بررسی این موضوع، دانشمندان ساختارهای بزرگی طراحی کرده و ساخته‌اند که میزان آبی که به گیاهان در علفزارها، اراضی جنگلی و مزارع کشاورزی می‌رسد را مورد بررسی قرار دهند.

پروژه TDE که در تنسی آمریکا انجام می‌شود، از جمله این نوع آزمایش‌هاست. در این پروژه از شمار قابل توجهی سایه‌بان و ساختارهای گنبدی‌‌شکل برای توزیع آب به گیاهان مختلف استفاده می‌شود. در این پروژه از حدود 1900 سایه‌بان مخصوص برای جلوگیری از رسیدن آب به گیاهانی که در مساحتی به اندازه زمین فوتبال روییده‌اند، استفاده می‌شود. در حقیقت در این پروژه تلاش می‌شود تاثیر خشکسالی‌هایی که گفته می‌شود در آینده زمین را تهدید خواهد کرد، بر اکوسیستم‌های مختلف آن مورد بررسی قرار گیرد. پروژه مشابهی نیز در آزمایشگاه ملی لاس‌آلاموس آمریکا در دست انجام است. در اینجا دانشمندانی همچون ناتان مک داول به مطالعه نقش خشکسالی‌های آینده زمین و حشرات در نابودی درختان می‌پردازند.

دی‌اکسیدکربن همواره مورد توجه دانشمندانی بوده که تغییرات جوی زمین را زیر نظر داشته‌اند. از سال‌ها پیش مشخص شده که اقیانوس‌ها و اکوسیستم‌های مختلف زمینی تا نیمی از دی‌اکسیدکربن ناشی از سوخته شدن سوخت‌های فسیلی را در خود جذب می‌کنند. گیاهان نیز این کار را به وسیله استفاده از این گاز در تولید کربوهیدرات‌ها هنگام انجام عمل فتوسنتز انجام می‌دهند؛ اما اکنون یک پرسش اساسی مطرح می‌شود؛ آیا چنین فرآیندهایی در زمانی که حجم دی‌اکسیدکربن به مراتب بیشتر از گذشته شود، ادامه خواهند یافت؟ پرسش دیگر این‌ که آیا غلظت بالای دی‌اکسیدکربن به ایجاد تغییرات ناخوشایند در ترکیبات قندی، کربوهیدرات‌ها و همچنین ترکیبات حفاظت‌کننده در گیاهان منجر نخواهد شد؟ بنابراین اگر چنین باشد، می‌توان دورانی را تصور کرد که در آن زنجیره گسترده‌ای از حشراتی که زندگی آنها به درختان و ترکیبات درون آنها بستگی دارد، از میان خواهد رفت.

در آزمایشی که به این مقوله مربوط می‌شود، گروهی از دانشمندان در آزمایشگاه ملی اوک ریج آمریکا دست به ابتکار عمل جالب توجهی زده‌اند. آنها در منطقه وسیعی که پوشیده از گیاهان مختلف است، از لوله‌هایی استفاده کرده‌اند که با استفاده از برج‌های مخصوص فلزی به صورت عمودی در اطراف گیاهان و درختان قرار گرفته‌اند. با استفاده از تانکر مخصوص و دستگاه پمپاژی که در نزدیکی محل قرار گرفته‌اند، حجم مشخصی از گاز دی‌اکسیدکربن در لابه‌لای درختان منتشر می‌شود. هدف از این کار بررسی این نکته است که مجاورت گیاهان با حجم وسیعی از گازهای دی‌اکسیدکربن چه تاثیری بر رشد و نمو گیاهان و همچنین عمل فتوسنتز در آنها دارد.

این پروژه بیش از یک دهه است که گروهی از دانشمندان علاقه‌مند به این موضوع را گردهم آورده است. گوشه‌ای از نتایج اولیه این تحقیقات نشان می‌دهد، سطح بالاتر گاز دی‌اکسیدکربن موجب تحریک بیشتر گیاه در انجام عمل فتوسنتز می‌شود که این کار با تلفیق هرچه بیشتر این گاز به بافت‌های گیاه همراه می‌شود.

افزایش دما نیز یکی از مهم‌ترین فاکتورهایی است که درخصوص پیش‌بینی آینده زمین مورد نظر دانشمندان قرار دارد. بررسی‌ها نشان می‌دهد تا سال 2100 میلادی، دمای عمومی آمریکای شمالی در فصول سرد سال بین 8‌/‌3 تا 9‌/‌5 درجه سلسیوس و در فصول گرم بین 8‌/‌2 تا 3‌/‌3 درجه سلسیوس افزایش پیدا خواهد کرد. سوخت‌وساز گیاهان و میزان آب مورد نیاز آنها که در خاک اطراف وجود دارد، دستخوش تغییرات زیادی خواهد شد. قرار دادن انبوهی از گیاهان در محیط‌های گرم از جمله ایده‌هایی بوده که ذهن دانشمندان را برای سال‌ها به خود مشغول کرده است.بتازگی و در پروژه‌های مختلفی بویژه آزمایش بین‌المللی توندار، از اتاقک‌های شفافی برای این منظور استفاده شده است. این اتاقک‌ها موجب افزایش دمای هوای اطراف گیاه می‌شوند و شرایطی را فراهم می‌کنند که مشابه آن در دهه‌های آتی، زمین را گرفتار خود خواهد کرد. این آزمایش‌ها نتایج مهمی برای دانشمندان دارد و در برخی از آنها سرنخ‌هایی درخصوص مهاجرت جانوران وابسته به گیاهان و حتی انقراض نسل آنها به دست می‌آید.