يشرح الاتصال استجابات النظام البيئي للأمطار والجفاف

في دراسة جديدة نُشرت في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences ، كشف الباحثون عن تقنيات مستوحاة من دراسة نظرية المعلومات لتتبع كيف أن التغيرات في تساقط الامطار تغير التفاعلات بين الغلاف الجوي والغطاء النباتي والتربة في مرصدين لمنطقة  ناشيونال زون مواقع في غرب الولايات المتحدة.

وقال برافين كومار ، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية بجامعة إلينوي في أوربانا-شامبين والدراسة المشتركة: "المعلومات الناشئة عن تقلبات سقوط الأمطار تنتقل عبر النظم البيئية ، على غرار الطريقة التي تتدفق بها المعلومات عبر شبكات الاتصالات". "هذا النوع من التحليل ، وهو جديد على الدراسات الإيكولوجية والهيدرولوجية ، يتيح لنا تحديد مدى ارتباط جوانب مختلفة من النظام البيئي وما إذا كانت الاستجابات للتغيرات في المناخ خاصة بالموقع أو مشتركة عبر النظم البيئية المختلفة."

نظر الباحثون في التغيرات في الحرارة ورطوبة التربة وتدفق الكربون - المعروفة باسم التدفقات - قبل وأثناء وبعد هطول الأمطار وأحداث الجفاف في موقعين. شهد الموقع الأول ، في جنوب غرب ولاية ايداهو ، عدة أيام من هطول الأمطار خلال يوليو 2015. أما الثاني ، في منطقة جنوب سييرا بولاية كاليفورنيا ، فقد شهد جفافًا في عدة سنوات بدءًا من عام 2012.

وقالت أليسون جودويل ، أستاذ الهندسة المدنية بجامعة كولورادو في دنفر ، وهي طالبة دراسات عليا في إلينوي ، ومؤلفة رئيسية: "شهدنا في موقع إيداهو زيادة في الربط بين الغلاف الجوي والتربة في الفترة التي تلي هطول الأمطار مباشرة". الدراسة الجديدة. "في موقع جنوب سييرا ، وجدنا أن تدفقات الحرارة والكربون تجاوبت مع الجفاف بطرق مختلفة ، وأن مصادر التوصيل تراوحت بين المواقع العالية والمنخفضة الارتفاع."

وقال كومار "هناك جانب آخر جعل هذه الدراسة فريدة من نوعها هو توافر البيانات من محطات متعددة عند ارتفاعات مختلفة في كل موقع." "هذا سمح لنا بمعرفة ما إذا كانت التغييرات في الاتصال بسبب الاختلافات المناخية الناتجة عن الارتفاع. عادة ، يتم عزل محطات جمع البيانات ، مما يجعل من الصعب إجراء هذا النوع من التحليل المقارن".

على الرغم من أن المواقع الميدانية والبيانات تأتي من أنظمة إيكولوجية مختلفة ، وأوقات واضطرابات الطقس ، فإن الدراسة تقدم نظرة ثاقبة لكيفية تأثير التوصيلية على أنواع مختلفة من التدفقات ، على حد قول الباحثين. يغير الاتصال الأقوى كيفية تأثير الأمطار على الرطوبة والحرارة وتدفق الكربون في النظام ، والتقدم من الجفاف المبكر إلى المتأخر.

وقال ريتشارد يوريتيتش ، مدير برنامج مراصد المناطق الحرجة في NSF: "تظهر هذه النتائج الطرق التي قد يستجيب بها مستجمع المياه لاضطرابات الهواطل ، في هذه الحالة الجفاف". "إن المعلومات مهمة للتنبؤ بكيفية استجابة الأنظمة البيئية للأحداث المتطرفة في المستقبل."

اعداد وترجمة /فادي طارق 

المصدر