در طول قرن گذشته، دولت‌ها در سراسر جهان مرزهایی را ترسیم کرده‌اند تا از هزاران اکوسیستم ارزشمند جهان در برابر تخریب محافظت کنند، از جنگل‌های بورنئو و آمازون گرفته تا ساوان‌های آفریقا.
این مناطق حفاظت شده خطوط حیاتی را برای گونه های در معرض انقراض قرار داده اند، از روش های زندگی برای بسیاری از جوامع سنتی حمایت کرده و از منابع آب شهرها محافظت می کنند.
اما ذخایر با فشار فزاینده ای روبرو هستند، مرزهای آنها تا حد زیادی نادیده گرفته می شود زیرا مردم درختان را قطع می کنند و به اعماق اکوسیستم هایی که برای محافظت در نظر گرفته شده اند فشار می آورند.
اکنون، در بالای مدار، روش جدیدی برای دیدن جنگل‌ها روشن می‌کند که، حتی زمانی که تحت حمله قرار می‌گیرند، مناطق حفاظت‌شده همچنان می‌توانند حائلی مهم در برابر تغییرات آب و هوایی باشند. دانشمندان از فناوری لیزر برای اندازه گیری زیست توده جنگل ها در سراسر جهان استفاده می کنند که به آنها امکان می دهد محاسبه کنند که درختان چقدر کربن گرم کننده سیاره را از جو زمین دور نگه می دارند.
کمی کردن توانایی اکوسیستم‌های حفاظت‌شده برای ذخیره‌سازی کربن گرم‌کننده سیاره‌ای برای مدت‌ها چالشی برای محققان بوده است. این بیشتر به این دلیل است که تصاویر ماهواره‌ای مسطح و قدیمی‌تر نمی‌توانند درختان بلند یا پهن را تشخیص دهند.
لورا دانکنسون، دانشمند سنجش از دور در دانشگاه مریلند و یکی از دانشمندان گفت: «ما می‌توانیم از این جریان‌های داده‌های ماهواره‌ای جدید برای نظارت بر مزایای جنگل‌ها در سه بعدی استفاده کنیم و قطعه کربنی این کار را به روشی انجام دهیم که قبلاً هرگز قادر به انجام آن نبودیم». نویسندگان یک مطالعه بر اساس داده های جدید.
در دو دهه گذشته، طبق این تحقیقات، مناطق حفاظت شده در سراسر جهان به توقف جنگل زدایی کمک کرده و از انتشار سوخت های فسیلی به اندازه یک سال در جو جلوگیری کرده اند.
دکتر دانکنسون گفت، این مطالعه که امسال منتشر شد، نشان داد که سیاست های طراحی شده برای حفاظت از طبیعت نیز می تواند برای کاهش گرمایش جهانی مهم باشد. او این یافته ها را “یک مزیت جانبی زیبا” از حفاظت از جنگل های جهانی خواند.
“مردم مشتاق هستند هرچه باقی مانده را ببرند”
منطقه حفاظت از محیط زیست Tapajós، جنگلی در ایالت پارا، برزیل، که بزرگتر از نیوجرسی است، در سال 2006 ایجاد شد. این منطقه به عنوان یک “دیوار سبز” عمل می کند تا موجی از تخریب در جنگل های بارانی آمازون را مهار کند. مائورو پیرس، رئیس موسسه چیکو مندز، سازمان دولتی که بر ذخایر برزیل نظارت دارد، گفت: یک بزرگراه تازه آسفالت شده به نام BR-163.
امروزه، علیرغم وضعیت حفاظت شده، Tapajós یکی از مناطق بسیار تخریب شده در آمازون است. رودخانه‌های آن به مواد شیمیایی ناشی از معادن غیرقانونی طلا آلوده شده‌اند و از زمانی که تقریباً دو دهه پیش ایجاد شد، حداقل 3 درصد از پوشش درختی آن را از دست داده است.
رونیلسون واسکونسلوس، که تیمی 17 نفره را اداره می‌کند و مسئول نظارت بر ده‌ها منطقه حفاظت‌شده، از جمله تاپاجوس، است، گفت که نظارت بر منطقه یک چالش بزرگ است.
او گفت: «مردم مشتاق هستند هر چه باقی مانده است، مانند طلا و الوار ببرند. سخت است که مردم را وادار به رها کردن چیزی که آنها را به درآمد زیادی می رساند، رها کنند.
اما طبق مطالعه اخیر، Tapajós هنوز یکی از جنگل های جهان است که در جلوگیری از انتشار کربن موفق ترین است. محققان با مقایسه این ذخیره‌گاه با مناطقی که دو دهه پیش مشابه بودند، اما هرگز به طور رسمی محافظت نشدند، به این نتیجه رسیدند که اگر تاپاجوس از بین می‌رفت، کربن اضافی معادل مقدار تولید شده توسط 900000 آمریکایی در هر سال در جو به پایان می‌رسید.
آقای پیرس گفت: «بسیار واضح است که کار کرده است، اما این «یک کار جادویی» نیست.
اگرچه بسیاری از کشورها موافقت کرده‌اند که از اکوسیستم‌های جهان محافظت کنند، فشار سیاسی برای خلاصی از ذخایر در حال افزایش است و حفظ امنیت آنها سخت‌تر می‌شود.
مناطق حفاظت‌شده، که مدت‌ها تصور می‌شد به دلیل دورافتادگی‌شان محافظت می‌شوند، با گسترش اقتصاد کشورها به طور فزاینده‌ای در معرض تهدید قرار می‌گیرند.
لیزا ناتون، محققی که مناطق حفاظت شده را در دانشگاه ویسکانسین مدیسون مطالعه می کند، می گوید: «تقریباً همه مناطق حفاظت شده بسیار در دسترس تر و آسیب پذیرتر می شوند. نه فقط برای شکار محلی و استخراج غیرقانونی الوار، بلکه به چیزهایی مانند معدنکاری صنایع دستی و نفوذ جاده ها.»
“یک قطعه گمشده برای درک ما”
برای دهه ها، دانشمندان به دنبال راه های موثرتری برای محاسبه میزان کربن ذخیره شده در جنگل ها، مراتع و حرا بوده اند.
سپس، در سال 2018، ناسا مأموریتی به نام «تحقیق دینامیک اکوسیستم جهانی» (یا GEDI، که مانند شوالیه‌ها در «جنگ ستارگان» تلفظ می‌شود) را آغاز کرد که حسگری را در فضا مستقر کرد که قدرت اندازه‌گیری‌های سه‌بعدی دقیق پوشش گیاهی را داشت. زیر
رالف دوبایا، محقق اصلی این ماموریت، گفت: «این واقعاً یک قطعه گمشده بسیار مهم برای درک ما از چرخه جهانی کربن بود.
برای مطالعه منتشر شده در سال جاری، محققانی که با GEDI کار می کردند از داده ها برای مقایسه صدها هزار منطقه حفاظت شده در سراسر جهان – از جمله درختان سرخ کالیفرنیا، حراهای اندونزیایی و جنگل های اروپایی – با مجموعه ای از مناطقی که در سال 2000 مشابه بودند، استفاده کردند. بدون محافظت رها شده است.
سپس آنها محاسبه کردند که هر یک از این اکوسیستم‌ها چه مقدار کربن در جو از بین می‌رود، بدون اینکه حفاظت شود.
Maurizio Santoro، محقق در Gamma Remote Sensing، یک شرکت سوئیسی که در مطالعه اخیر شرکت نداشته است، گفت: این محاسبات هنوز دانشمندان را به فرضیات نیاز دارد. محاسبه میزان کربن موجود در یک اکوسیستم مستلزم آگاهی از گونه‌هایی است که در آنجا وجود دارند و در بسیاری از موارد، این تصویر ناقص است.
با این حال، او گفت، GEDI به دانشمندان اجازه می دهد تا کاری را انجام دهند که قبلاً ممکن نبود.
این مطالعه نشان داد که ذخیره‌ها بیشترین معنا را داشتند، جایی که آنها از موج تخریبی که در اطراف آنها اتفاق می‌افتد، جلوگیری کردند، حتی اگر ناقص باشند. (برخی از مناطق حفاظت شده مقادیر زیادی کربن را مسدود کردند اما به طور کلی تفاوت چندانی ایجاد نکردند زیرا مناطق اطراف در معرض تهدید نبودند.)
دکتر دانکنسون گفت: «این بدان معنا نیست که مناطق حفاظت‌شده، مکان‌های بکر و دست‌نخورده‌ای هستند که کربن جنگلی هرگز از بین نمی‌رود. اما، او افزود، «در مکان‌هایی که جنگل‌زدایی زیادی اتفاق می‌افتد، مگر اینکه حفاظتی داشته باشید، احتمال زیاد و بالایی وجود دارد که آن جنگل‌ها از بین بروند.»
مناطق حفاظت‌شده می‌توانند با تأثیر بر جریان سرمایه‌گذاری، حتی زمانی که مرزها به شدت اجرا نمی‌شوند، تخریب را کاهش دهند.
به عنوان مثال، بسیاری از شرکت ها، یک پروژه چوبی را در یک منطقه مشکوک قانونی نمی سازند. و زیرساخت های عمومی، مانند جاده ها، اغلب به مناطق حفاظت نشده منحرف می شوند. کشاورزان مشتاق ممکن است تصمیم بگیرند که یک منطقه را جنگل زدایی نکنند، زیرا معتقدند هرگز یک عنوان مشخص برای زمین به دست نمی آورند.
پائولو سروتی گفت: «اگر با افرادی که شکار، زغال‌سازی، چوب می‌کنند صحبت کنید، می‌دانند که جایی وجود دارد، حتی اگر به وضوح روی زمین وجود نداشته باشد، خطی که نباید از آن عبور کرد.» رئیس مرکز تحقیقات بین المللی جنگلداری در جمهوری دموکراتیک کنگو.
کارشناسان می گویند که حفاظت فعال از ذخایر برای دست نخورده نگه داشتن آنها حیاتی است. آقای پیرس، مقام برزیلی، گفت که تیم های مجری قانون کارآمد ضروری هستند. بدون آنها، ذخایر به تدریج ارزش درک شده خود را از دست می دهند و دولت ها تحت فشار فزاینده ای قرار می گیرند تا به طور کلی حمایت ها را لغو کنند. علاوه بر این، مردم بومی و سایر جوامع سنتی، که در گذشته به اجبار از برخی مناطق حفاظت شده بیرون رانده شده‌اند، در ایستادن درختان بسیار مؤثر هستند.
برنامه ناسا در ماه مارس متوقف شد، اما انتظار می‌رود اوایل سال آینده دوباره آنلاین شود و تا سال 2026، زمانی که ماموریت دوباره ارزیابی می‌شود، داده‌های بیشتری تولید کند.
محققان این برنامه امیدوارند که رکورد طولانی‌مدت داده‌های کربن جنگل به دولت‌ها کمک کند تا ارزش حفاظت از اکوسیستم‌های بومی را ثابت کنند و بودجه بیشتری برای حفاظت جذب کنند. مبارزه برای مهار تغییرات آب و هوایی ممکن است به موفقیت آنها بستگی داشته باشد.
آقای پیرس گفت که کشورهای دارای جنگل های بزرگ این توانایی را دارند که انتشار گازهای گلخانه ای خود را با هزینه کمتر از طریق حفاظت کاهش دهند. او گفت، اما ابتدا باید این مناطق را اجرا کنند و شرایط را برای امن ماندن به آنها بدهند.
روش شناسی
تصاویر قبل و بعد از مناطق حفاظت‌شده با استفاده از تصاویر تاریخی لندست، یک مأموریت ماهواره‌ای رصد زمین که به طور مشترک توسط ناسا و سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده مدیریت می‌شود، ایجاد شد و با استفاده از موتور Google Earth گردآوری شد.
هر تصویر نشان دهنده میانگین چند ساله است. موزاییک‌های دهه 1980 با استفاده از تصاویر Landsat 4 و 5 جمع‌آوری‌شده بین سال‌های 1984 و 1990 ایجاد شده‌اند. موزاییک‌های کنونی با استفاده از تصاویر Landsat 7، 8 و 9 که از سال 2020 تا 2023 جمع‌آوری شده‌اند ایجاد شده‌اند. برای کاهش تأثیر تغییرات فصلی بر پوشش گیاهی. ، این محدوده تاریخ بیشتر محدود شد. به عنوان مثال، تصاویر مورد استفاده برای ایجاد موزاییک تانزانیا محدود به تصاویر جمع آوری شده بین ژوئن و سپتامبر هر سال بود. ابرها، سایه های ابر و پیکسل های آب نیز فیلتر شدند.
مرزهای مناطق حفاظت شده در نوامبر 2023 از UNEP-WCMC و IUCN 2023، سیاره حفاظت شده: پایگاه داده جهانی مناطق حفاظت شده دانلود شد.