آتشسوزیهای جنگلی یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی قرن حاضر هستند. با افزایش دما، خشکسالی‌های طولانی‌تر و تغییرات الگوی بارندگی ناشی از تغییرات اقلیمی، شدت، گستردگی و تعداد این آتش‌سوزی‌ها در سراسر جهان به شکل بی‌سابقه‌ای افزایش یافته است. به تازگی پژوهشگران دریافتند که مطالعه رفتار گیاهان می‌تواند تا حد زیادی به مقابله با آتشسوزیهای جنگلی کمک کند.
به گزارش سیناپرس، آتش‌سوزی جنگل‌ها در گوشه و کنار جهان نه تنها میلیاردها تن کربن را آزاد می‌کنند و به گرمایش بیشتر زمین دامن می‌زنند، بلکه زیست‌بوم‌های منحصربه‌فرد، گونه‌های در خطر انقراض و جوامع انسانی را نابود می‌کنند.
متاسفانه در روزهای اخیر، بخش‌هایی از جنگل‌های باستانی هیرکانی در استان مازندران، که در زمره میراث جهانی یونسکو هستند، طعمه حریق شده‌اند. این جنگل‌های خزری با تنوع زیستی استثنایی و قدمت میلیون‌ها ساله، به دلیل خشکی شدید خاک و پوشش گیاهی، گرمای پاییزی غیرعادی و متاسفانه گاهی سهل‌انگاری انسانی، در برابر آتش بسیار آسیب‌پذیر شده‌اند. خاموش کردن آتش در این مناطق کوهستانی و صعب‌العبور بسیار دشوار است و هر هکتار از دست رفته، بخشی جبران‌ناپذیر از میراث طبیعی ایران را از بین می‌برد.
تداوم ۲۰ روزه این آتش سوزی منجر شد بسیاری از مردم از خود بپرسند برای مقابله با این رویداد ناگوار چه می‌توان کرد؟ به تازگی پژوهشگران دریافتند با کمک روش جدید مدل‌سازی و با در نظر گرفتن فیزیولوژی پویای گیاهان (محتوای آب و کربن آن‌ها در طول فصل‌ها و تحت تنش خشکی)، می‌توان برنامه‌ریزی دقیق‌تری برای مقابله با آتشسوزیهای جنگلی و کاهش بار سوخت جنگل‌ها انجام داده و با ایجاد برخی حریق های کنترل شده و عمدی و پیش‌بینی رفتار آتش در شرایط اقلیمی جدید، به نیروهای اطفای حریق برای پیش‌بینی مسیر گسترش آتش و نجات مناطق حساس‌تر کمک کنند.
یافته‌های محققان نشان می‌دهد رفتار آتش به طور کلی تحت کنترل تعاملات پیچیده‌ای میان سوخت (گیاهان زنده و مرده)، میزان رطوبت آن‌ها، توپوگرافی زمین و جو قرار دارد. در گذشته، ما به داده‌ها یا مدل‌های کاملا توسعه‌یافته‌ای دسترسی نداشتیم که بتوانیم روابط پیچیده میان انتقال حرارت و فیزیولوژی همیشه در حال تغییر گیاهانی که جنگل را زنده نگه می‌دارند، به طور دقیق شبیه‌سازی کنیم. به همین دلیل، مدل‌های آتش در مقیاس ریز در حال حاضر با پوشش گیاهی زنده یکسان رفتار می‌کنند و میان ویژگی‌های گونه‌های مختلف گیاهی تمایزی قائل نمی‌شوند.
با این حال، پیشرفت‌های اخیر در سنجش از دور و مدل‌سازی، دریچه‌ای را به سوی نگاهی عمیق‌تر به این موضوع گشوده که طی آن مشخص می‌شود ساختار فیزیکی گونه‌های مختلف گیاهی، به‌ویژه محتوای کربن و آب آن‌ها، چگونه با آتش تعامل می‌کند.
تیمی از پژوهشگران آزمایشگاه ملی لوس آلاموس (Los Alamos National Laboratory) از مدل‌های کامپیوتری پیچیده مبتنی بر فیزیک استفاده می‌کنند تا بازخوردهای میان آتش و محیط اطرافش را در حین حرکت در جنگل یا مراتع شبیه‌سازی کرده و معتقدند بینش‌های به‌دست‌آمده از این شبیه‌سازی‌ها می‌تواند به آتش‌نشانان کمک کند تا بفهمند آتشسوزیهای جنگلی چگونه در یک چشم‌انداز حرکت و رشد می‌کنند. این یافته‌ها می‌توانند به بهبود استراتژی‌هایی برای کاهش بار سوخت در جنگل‌ها و برنامه‌ریزی آتش‌های کنترل‌شده ایمن کمک کنند.
مطالعات انجام شده نشان می‌دهد گیاهان در طول فصل‌ها و همچنین در پاسخ به خشکسالی و گرمایش، کربن و آب را به شیوه‌های متفاوتی مصرف و ذخیره می‌کنند. در این میان چون گیاهان خشک‌تر بهتر می‌سوزند، این تغییرات تعیین می‌کنند که آیا شروع یک آتش کوچک به یک آتش‌سوزی عظیم تبدیل شده یا سوختن گیاهان در همان منطقه متوقف می‌شود. این مطالعات همچنین مشخص می‌کنند که جنگل پس از آتش‌سوزی چگونه احیا می‌شود.
به گفته محققان، کربنی که گیاهان از جو دریافت کرده و به غذا و بافت چوبی تبدیل می‌کنند، ماده قابل احتراقی را فراهم می‌کند که در مراحل مختلف رشد گیاه تکامل می‌یابد. مقدار کل کربن در یک گیاه بر سرعت آتش گرفتن آن و میزان گرمایی که آزاد می‌کند تأثیر می‌گذارد. برای مثال، برگ‌های سوزنی قدیمی کاج با آغاز دوباره فتوسنتز در بهار، کربوهیدرات‌ها را به شکل نشاسته افزایش می‌دهند. سوزن‌های جدید با بالغ شدن، قندها و چربی‌ها را افزایش می‌دهند. این افزایش کربن، نسبت آب به ماده خشک را کاهش داده و برگ‌های سوزنی را بدون هیچ تغییری در محتوای آب، قابل‌اشتعال‌تر می‌کند.
بررسی و شناخت این اطلاعات دقیق از تحقیقات میدانی جدید در مدل‌ها، دید دقیق‌تری از آنچه در جنگل‌های مناطق و فصول مختلف رخ می‌دهد به ما خواهد داد. به این ترتیب هرچه این‌گونه مدل‌ها را بهبود دهیم، قادر خواهیم بود آزمایش‌های دقیق‌تری انجام دهیم تا ببینیم پوشش گیاهی یک منطقه به سناریوهای مختلف تغییرات اقلیمی جهانی از جمله دماهای بالاتر و خشکسالی‌های رو به افزایش،چگونه واکنش نشان می‌دهد.
مدل‌سازی دقیق گیاهان زنده همچنین ابزار جدیدی به محققان و مدیران محیط زیست می‌دهد تا آتش‌های کنترل‌شده را با ایمنی بیشتری طراحی کنند تا به اهداف خاصی برسند. به عنوان مثال حذف انواع خاصی از پوشش گیاهی وقتی بیشترین آسیب‌پذیری را دارند و می‌تواند برای حفظ کل جنگل مفید باشد. از سوی دیگر درک اینکه گیاهان در مسیر آتش چگونه واکنش نشان می‌دهند می‌تواند به آتش‌نشانان کمک کند تا بهترین استراتژی را برای مهار یک آتش‌سوزی فعال طراحی کنند.
مترجم: فاطمه کردی