صاعقه معمولاً بهعنوان نشانهای از ویرانی در جنگلها شناخته میشود و با انفجارهای خود باعث مرگ یا آسیب به درختان میشود. اما در جنگلهای بارانی مناطق پست پاناما، یک گونه از درختان بلند و گرمسیری ممکن است تکامل یافته باشد تا از این نیروی طبیعی به نفع خود استفاده کند.
بر اساس مطالعهای جدید، درخت لوبیای تونکا (Dipteryx oleifera) ممکن است نهتنها از برخورد صاعقه آسیبی نبیند، بلکه از آن سود هم ببرد. دانشمندان کشف کردهاند که این درختان نهتنها از این برخوردهای الکتریکی آسیب نمیبینند، بلکه صاعقه باعث آسیب دیدن درختان رقیب و پیچکهای انگلی میشود که به درختان تونکا میچسبند. نتایج این تحقیق در تاریخ 6 فروردین در نشریه New Phytologist منتشر شد.
اوان گورا، بومشناس جنگل از مؤسسه مطالعات بومسازگان کری و نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: «ما این کار را از ده سال پیش شروع کردیم و خیلی زود مشخص شد که صاعقه باعث مرگ بسیاری از درختان — بهویژه درختان بسیار بزرگ — میشود. اما Dipteryx oleifera بهطور مداوم هیچ آسیبی نشان نمیداد.»
در جنگلهای گرمسیری، صاعقه یکی از عوامل اصلی مرگ درختان است — بهویژه درختان بزرگ و قدیمی که نقش کلیدی در ذخیرهسازی کربن و حفظ تنوع زیستی دارند. درک اینکه صاعقه چگونه ساختار جنگل و ترکیب گونهها را شکل میدهد، میتواند به روشن شدن میزان تابآوری این بومسازگانها در برابر تغییرات اقلیمی کمک کند. اما در میان این ویرانی، پژوهشگران به نکتهای شگفتانگیز برخوردند: یک گونه به نظر میرسید که شکوفا شده است.
با استفاده از سامانهای اختصاصی شامل حسگرهای میدان الکتریکی و دوربینها برای ردیابی صاعقه، پژوهشگران نزدیک به ۱۰۰ مورد برخورد صاعقه را در منطقه حفاظتشده Barro Colorado در پاناما بررسی کردند.
برای شناسایی دقیق نقاط برخورد، پژوهشگران سامانهای با دقت بالا برای تشخیص صاعقه طراحی کردند. آرایهای از آنتنها در سراسر پانامای مرکزی قرار گرفت که امواج رادیویی ناشی از برخوردهای صاعقه را دریافت میکردند. با تحلیل الگوهای انرژی ثبتشده توسط هر حسگر، پژوهشگران میتوانستند محل برخورد را با دقت بالا مشخص کنند.
با ترکیب این دادهها با بررسیهای میدانی و تصاویر پهپادی، تیم پژوهشی توانست ناحیه دقیق جنگل را که مورد اصابت قرار گرفته بود، تعیین کرده و وضعیت درختان را در طول زمان زیر نظر بگیرد.
(منبع تصویر: ایوان گورا)
پژوهشگران دریافتند که D. oleifera به عنوان گونهای شناخته میشود که بهطور مداوم پس از برخورد صاعقه آسیب کمی میبیند یا اصلاً آسیب نمیبیند.
برای درک اثرات بلندمدت صاعقه بر درختان تونکا و درختان اطراف آنها، تیم تحقیقاتی دادههای مربوط به چهل سال بررسی زمینهای جنگلی را تحلیل کرد.
گورا گفت: «در طول این ۴۰ سال، خطر قابل اندازهگیری و قابل شناساییای برای درختانی که در کنار Dipteryx oleifera زندگی میکنند، وجود دارد. به عنوان یک درخت، احتمال مرگ شما بهمراتب بیشتر از زمانی است که در کنار هر درخت بزرگ و قدیمی دیگری در آن جنگل زندگی میکنید.»
به طور میانگین، هر برخورد صاعقه بیش از ۲.۴ تن (۲ تن متریک) از زیتوده درختان اطراف را از بین میبرد و نزدیک به ۸۰٪ از پیچکهای انگلی را که به سایهبان درخت تونکا چسبیدهاند، نابود میکند.
گورا گمان میبرد که دلیل مقاومت این درختان در برابر صاعقه، ساختار فیزیکی خاص آنهاست. مطالعات قبلی نشان دادهاند که این درخت رسانایی درونی بالایی دارد، که به جریان صاعقه اجازه میدهد بدون تولید گرمای آسیبزننده عبور کند — درست مانند یک سیم عایقشده.
از آنجا که این درختان معمولاً بزرگ میشوند — تا ۴۰ متر (۱۳۰ فوت) — و قرنها عمر میکنند، برآورد میشود که یک درخت تونکا پس از بلوغ حداقل پنج بار مورد اصابت صاعقه قرار بگیرد، و هر بار برخورد، به پاکسازی رقیبان و پیچکها کمک میکند و فضای بالای درخت (سایهبان) را بازتر میسازد تا درخت رشد بهتری داشته باشد.
پژوهشگران برآورد کردهاند که برخورد صاعقه میتواند باعث شود تولید بذر در طول عمر درخت تا ۱۴ برابر افزایش یابد، که این برای این گونه مزیت بزرگی از نظر تولیدمثل به حساب میآید.
گرگوری مور، گیاهشناس از دانشگاه ملبورن که در این تحقیق نقشی نداشته، گفت که این یافتهها احتمالاً در مورد سایر گونهها نیز صدق میکند. او گفت: «چنین پژوهشی میتواند به جوامع گیاهی دیگری که توسط درختان غالب اداره میشوند — مانند جنگلهای باز یا نیمهباز که درختان با فاصله از هم قرار دارند — نیز تعمیم یابد، اگرچه چنین محیطهایی مانند جنگلهای گرمسیری نیستند.»
مور اضافه کرد که برخی درختان بلند دیگر نیز به احتمال زیاد هدف صاعقه قرار میگیرند:
«مدتهاست میدانیم که برخی درختان میتوانند بارها در برابر صاعقه مقاومت کنند. برخی از آنها حتی آتشسوزیهای بزرگ در استرالیا را هم پشت سر گذاشتهاند و در حالی که از همنوعان خود بلندتر شدهاند، در معرض برخورد صاعقه قرار گرفتهاند.»
او گفت: «این درختان اغلب “گوزن نر” نامیده میشوند، چون نوک تاج آنها بر اثر صاعقه از بین رفته، اما با این حال میتوانند برای قرنها زنده بمانند.»
اکنون گورا و همکارانش در حال گسترش تحقیقات خود به جنگلهای دیگر در آفریقا و جنوبشرق آسیا هستند تا دریابند آیا صاعقه به گونههای دیگری نیز سود میرساند یا نه.