تكافح غابات المانغروف في فلوريدا، ذات الأهمية الحيوية للنظم البيئية وحماية السواحل، للتعافي من الأضرار الناجمة عن الأعاصير الشديدة الأخيرة، وفقًا لدراسة جديدة عبر الأقمار الصناعية. تعد أشجار المانغروف إحدى سمات منطقة فلوريدا إيفرجليدز، حيث تشكل جذورها شبه المغمورة أنفاقًا خلابة غالبًا ما يستكشفها زوارق الكاياك. ليست أشجار المانغروف جميلة بشكل مذهل فحسب، بل إنها تلعب أيضًا دورًا مهمًا في دعم البشر والحياة البحرية. فهي تساعد على استقرار الشواطئ، وتقليل آثار المد والجزر، وتخزين الكربون، ومنع التآكل الناتج عن العواصف. توفر أنظمة جذورها المعقدة أيضًا مأوى مهمًا للأسماك والحياة المائية الأخرى.
في حين أن أشجار المانغروف تتمتع بمرونة عالية في مواجهة الفيضانات، فقد أظهرت دراسة جديدة نشرت في مجلة Remote Sensing of Environment أن مرونتها يتم اختبارها بشكل لم يسبق له مثيل. استخدم الباحثون البيانات التي قدمتها أقمار لاندسات الصناعية لفحص حالة أشجار المانغروف في فلوريدا في الفترة من يناير 1999 إلى أبريل 2023. وتشير النتائج إلى أنه مع زيادة تكرار الأعاصير وشدة، تفقد بعض أشجار المانغروف مرونتها الطبيعية.
وقال المؤلف المشارك في الدراسة Zhe Zhu، وهو عضو سابق في فريق USGS-NASA Landsat العلمي: "تظهر مراقبتنا أنه بعد الأعاصير الأخيرة، مثل إعصار إيرما في عام 2017 وإعصار إيان في عام 2022، كانت هناك زيادة كبيرة في مساحة أشجار المانغروف التي فقدت قدرتها الطبيعية على التعافي".
وقد قامت الدراسات السابقة عادة بتحليل اضطرابات محددة، مثل الأعاصير، وتتبع فقدان أشجار المنغروف بعد وقوع العاصفة. على سبيل المثال، الصورة أدناه، التي التقطتها شركة G-LiHT (مصور جودارد ليدار، فائق الطيف والحراري)، تُظهر الأضرار التي لحقت بأشجار المانغروف في جنوب فلوريدا في أعقاب إعصار إيرما. وفي الدراسة الجديدة، سعى الباحثون إلى الحصول على فهم أكثر اكتمالا لكيفية تغير حالة أشجار المانغروف مع مرور الوقت، على أمل الحصول على نظرة ثاقبة حول كيفية تعافي الأشجار.
وقد قسم الباحثون حالة أشجار المانجروف إلى أربع فئات: صحية، ومضطربة، ومتعافى، ومتدهورة. لا تظهر أشجار المنغروف الصحية أي تغييرات عندما تضربها العواصف. يمكن أن تتأثر أشجار المانغروف المضطربة بالعواصف ولكنها تعود إلى حالتها الصحية خلال نفس موسم النمو. سوف تستغرق استعادة أشجار المانغروف أكثر من موسم نمو واحد حتى تنتعش. تشير أشجار المانغروف المتدهورة إلى أشجار المانغروف التي لا تتعافى بشكل طبيعي بعد تعرضها للاضطراب ولكنها تواجه انخفاضًا طويل المدى.
وتتمثل فائدة هذا النهج المعتمد على الأقمار الصناعية في المراقبة المستمرة لظروف أشجار المانغروف. يمكن للباحثين اكتشاف الاضطرابات عند حدوثها. وقاموا بتصنيف ظروف أشجار المانجروف باستخدام خوارزمية التعلم الآلي التي يتم تحديثها باستمرار مع توفر بيانات الأقمار الصناعية الجديدة لاستشعار الأرض عن بعد. ويمكن للخوارزمية أيضًا تحديد العلامات المبكرة لتدهور أشجار المانجروف، وتنبيه مديري الأراضي بالمكان الذي يجب أن يركزوا فيه جهودهم.
وقال تشو: "يهدف بحثنا إلى توفير نظام إنذار مبكر لانخفاض أشجار المانغروف والمساعدة في تحديد المناطق المعرضة للخطر قبل حدوث خسائر لا يمكن إصلاحها".
إحدى أوضح الطرق لتصور التغيرات في مرونة أشجار المنغروف هي مقارنة التعافي في ظل اضطرابات مختلفة. تُظهر الخريطة الموجودة أعلى هذه الصفحة، والتي تم إنشاؤها باستخدام خوارزمية تعتمد على Landsat، ظروف أشجار المنغروف في متنزه Everglades الوطني بساحل الخليج الجنوبي.
تُظهر الخرائط ظروف أشجار المانغروف قبل وبعد إعصار ويلما في عام 2005 وإعصار إيرما في عام 2017، وكلاهما من العواصف من الفئة الخامسة. بعد إعصار ويلما، تعافت معظم أشجار المانغروف المتضررة بشكل طبيعي، بينما بعد إعصار إيرما، حدث انخفاض واسع النطاق في أشجار المانغروف (كما هو موضح باللون البرتقالي على الخريطة)، مع تحول بعض أشجار المانغروف في النهاية إلى "غابات أشباح" - بقع من الغابات الميتة.
وفي العمل المستقبلي، يأمل الباحثون في توسيع منطقة الدراسة والعمل على إنشاء نظام لمراقبة ظروف أشجار المانغروف على مستوى العالم. وفي الوقت نفسه، يخططون لضبط الخوارزمية الحالية لفهم الدوافع المختلفة لتغير أشجار المانغروف بشكل أفضل.
وقال تشو: "من خلال تحديد ما إذا كانت التغييرات ناجمة عن أحداث مناخية متطرفة، أو ارتفاع منسوب مياه البحر، أو الأنشطة البشرية، يمكننا تقديم رؤى أكثر استهدافًا لاستراتيجيات الحفظ والإدارة في بيئة سريعة التغير".
تُظهر الخرائط التي تم إنشاؤها باستخدام الخوارزميات المستندة إلى Landsat حالة غابات المنغروف في متنزه جنوب إيفرجليدز الوطني، الذي يقع على حدود خليج المكسيك، قبل وبعد إعصار ويلما في عام 2005 وإيرما في عام 2017.
تم تجميعها من /ScitechDaily