التحولات النباتية والضوابط البيئية على الهيدرولوجيا الجبلية

الملخص تؤدي التغيرات المناخية إلى تحولات نباتية كبيرة في النظم البيئية الجبلية، بما في ذلك استعمار الأنواع الرائدة، وتطوير الأراضي العشبية، وازدياد الشجيرات، وتقدم خط الأشجار. تُعرف هذه العمليات مجتمعة باسم «إخضرار الجبال»، وتؤثر على الديناميات الهيدرولوجية عن طريق التأثير على التسرب، واحتباس المياه، والتبخر. مع انخفاض الثلوج والجليد تحت تأثير الاحترار العالمي، يصبح فهم كيفية تأثير الإخضرار على الهيدرولوجيا أمرًا أساسيًا للتنبؤ بمستقبل إمدادات المياه. درست هذه الدراسة العواقب الإيكوهيدرولوجية للإخضرار في حوض ميريتشي في جبال الألب السويسرية، باستخدام تصميم عينة قائم على القطع عبر 42 قطعة تمثل خمس فئات نباتية (أراضي عارية، نباتات رائدة، أراضي عشبية، شجيرات قزمة، وشجيرات أكبر/غابات). تم جمع بيانات رطوبة ودرجة حرارة التربة بتردد عالٍ، إلى جانب تقييمات تفصيلية للنباتات، وخصائص التربة، والمتغيرات الطبوغرافية. أظهرت النتائج أن النباتات وسّطت التأثيرات الطبوغرافية على رطوبة التربة ودرجة الحرارة، مع استجابات مميزة بين الفئات النباتية. عرضت النباتات الرائدة رطوبة ودرجة حرارة أقل مقارنة بالفئات النباتية الأكثر تطورًا ذات التربة الأعمق. كانت الفئات النباتية ذات الكتلة الحيوية فوق السطح الأطول، مثل الشجيرات القزمة والشجيرات الأكبر/الغابات، مرتبطة بانصهار الثلوج المبكر وفترات تغطي ثلجية أقصر مقارنة بمراحل الأراضي العشبية. قدمت الشجيرات القزمة تأثيرات موسمية إضافية، بما في ذلك تقلبات ملحوظة في رطوبة التربة ودرجة الحرارة، بالإضافة إلى التجمد خلال الشتاء. باستخدام إطار استبدال الفضاء بالوقت، نتوقع أن التحولات المستمرة من المجتمعات الرائدة إلى المجتمعات الناضجة ومن المجتمعات العشبية إلى الشجيرات القزمة ستعدل بشكل كبير العمليات الهيدرولوجية في أحواض الجبال، مغيرةً كل من توقيت وكمية توافر المياه محليًا وتحت مجرى النهر.