رعد و برق بیشتر از آن‌چه تصور می‌شود باعث مرگ درختان می‌شود

برای درک بهتر این رقم، این درختان مرده تا ۲٫۹ درصد از کاهش سالانه زی‌توده‌ی گیاهی را شامل می‌شوند و ممکن است تا ۱٫۰۹ میلیارد تُن دی‌اکسید کربن آزاد کنند.

نکته‌ی جالب‌تر (و بدون قصد بازی با کلمات)، این است که مطالعه تنها درختانی را در نظر گرفته که مستقیماً بر اثر برخورد صاعقه جان باخته‌اند و مرگ‌ومیر غیرمستقیم در اثر آتش‌سوزی‌های ناشی از صاعقه را شامل نمی‌شود. در مجموع، این یافته‌ها می‌توانند مدل‌های آماری را که برای مطالعه ساختار جنگل‌ها و ذخیره‌سازی کربن در سطح جهانی استفاده می‌شوند، بهبود بخشند.

پژوهشگران دانشگاه فنی مونیخ (TUM) این ارقام را با استفاده از مدل‌های ریاضی نوینی به‌دست آوردند که برای نخستین بار، نمایی کلی از تأثیر مرگ‌ومیر درختان بر اثر صاعقه بر اکوسیستم جهانی ارائه می‌دهد.

دسته‌بندی مرگ‌ومیر درختان کار ساده‌ای نبود. بسیاری از درختان مرده نشانه‌های ظاهری مشخصی از علت مرگ خود ندارند، و برخی آن‌قدر پوسیده‌اند که تحلیل آن‌ها ممکن نیست. برخی درختان نیز به‌آهستگی می‌میرند و اغلب پیمایش‌ها فقط مشاهدات پراکنده و دیرهنگام پس از وقوع مرگ را شامل می‌شوند. همچنین جنگل‌هایی مانند مناطق معتدل و شمالگان، نسبت به جنگل‌های استوایی، کمتر مورد مطالعه قرار گرفته‌اند.

از این رو پژوهشگران از چندین روش برای تخمین جهانی استفاده کردند، از جمله داده‌های یک تیم دیگر که از سیستم تصویربرداری برای شناسایی صاعقه در جنگل‌های قدیمی جزیره بارو کلرادو در پاناما استفاده کرده بودند. این داده‌ها با پرواز پهپاد و بررسی زمینی برای تأیید اصابت صاعقه دنبال شد.

این داده‌ها نشان داد که صاعقه بسیار مسری است: یک صاعقه می‌تواند از طریق پدیده‌ای به نام «جهش الکتریکی» (flashover)، بین تاج درختان مجاور تا فاصله ۴۵ متری از درخت اولیه عبور کند. در نتیجه، هر برخورد صاعقه به‌طور متوسط ۳٫۵ درخت را از بین می‌برد.

پژوهشگران مدل خود را با این داده‌های واقعی آزمودند و دریافتند که مدل آن‌ها به‌درستی توانسته مرگ‌ومیر ناشی از صاعقه را شبیه‌سازی کند.

سپس آن‌ها این مدل تأییدشده را به جنگل‌های دیگر در مناطق معتدل و استوایی تعمیم دادند. برای به‌دست‌آوردن میانگین‌های جهانی، دو مجموعه داده بزرگ از بسامد و تراکم صاعقه نیز به مدل افزوده شد: یکی از شبکه نوری ماهواره‌ای و دیگری از مشاهدات زمینی.

طبق شبیه‌سازی‌ها، سالانه بین ۲۸۶ تا ۳۲۸ میلیون صاعقه سطح زمین را می‌زند، که بیشتر آن‌ها در خشکی‌های فاقد یخ، به‌ویژه در مناطق گرمسیری، رخ می‌دهند. این میزان باعث مرگ سالانه ۳۰۱ تا ۳۴۰ میلیون درخت در بازه‌ی ۱۳۸۲ تا ۱۴۰۲ شده است؛ از این میان، ۲۴ تا ۳۶ میلیون درخت بزرگ (با قطر بیش از ۶۰ سانتی‌متر) بوده‌اند.

برای مقایسه، علل طبیعی سالانه حدود ۵۰ میلیارد درخت را از بین می‌برند، که گاهی باعث ایجاد «جنگل‌های ارواح» گازدار می‌شوند. بنابراین، اگرچه صاعقه تنها مسئول ۰٫۶۹ درصد از کل مرگ درختان است، اما در مورد درختان بزرگ تا ۶٫۳ درصد از مرگ‌ها را به خود اختصاص می‌دهد.

و به نظر می‌رسد این ارقام در حال افزایش‌اند.
دکتر آندریاس کراوزه، دانشمند رایانه در آزمایشگاه تعاملات سطح زمین–جو در دانشگاه TUM و نویسنده اصلی این پژوهش، می‌گوید:

«در حال حاضر، مرگ‌ومیر ناشی از صاعقه در مناطق گرمسیری بیشترین میزان را دارد.»

با این حال، مدل‌ها نشان می‌دهند که بسامد صاعقه به‌ویژه در عرض‌های جغرافیایی میانی و بالاتر افزایش خواهد یافت؛ به این معنا که مرگ‌ومیر ناشی از صاعقه می‌تواند در جنگل‌های معتدل و شمالی نیز به مسئله‌ای مهم تبدیل شود.

تأثیر این روند ممکن است چشمگیر باشد؛ در یک مطالعه‌ی دیگر پیش‌بینی شده که افزایش ۲۵ تا ۵۰ درصدی در بسامد صاعقه می‌تواند باعث افزایش ۹ تا ۱۸ درصدی مرگ درختان بزرگ شود.

مهم‌تر از همه، این مطالعه نشان می‌دهد که مرگ‌ومیر درختان بر اثر صاعقه به‌طور جدی دست‌کم گرفته شده است – اگر اصلاً برآوردی از آن انجام شده باشد. پژوهشگران تأکید می‌کنند که مرگ درختان در مدل‌های دینامیکی فعلی که برای بررسی واکنش جنگل‌ها به تغییرات محیطی استفاده می‌شود، نادیده گرفته شده و باید در محاسبات آتی مربوط به چرخه‌ی کربن وارد شود.