พลังพันธุกรรมของ ต้นไม้โบราณ

ต้นไม้โบราณ ต้นสน Ponderosa อายุหลายศตวรรษหลายต้นบนพื้นที่ 15 เอเคอร์ (0.06 ตารางกิโลเมตร) ของฉันในป่าในเทือกเขาร็อกกีตอนเหนือในมอนแทนาเสียชีวิตกะทันหัน ไม่ช้าฉันก็พบว่าพวกมันถูกด้วงสนภูเขาลากลงมา ฆาตกรขนาดเท่ายางลบบนดินสอที่มุดเข้าไปในต้นไม้

ในปีถัดมา จำนวนต้นไม้ที่กำลังจะตายเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ ฉันรู้สึกไร้เรี่ยวแรงและเศร้าโศกเมื่อเห็นต้นไม้ยักษ์สูงตระหง่านสูงตระหง่าน ร่วงหล่นอยู่รอบๆ ตัวฉัน โดยตระหนักว่าฉันทำอะไรไม่ได้ที่จะหยุดยั้งมันได้

ในขณะที่แมลงพื้นเมืองเป็นสาเหตุใกล้เคียง สาเหตุสำคัญของการตายที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในรัฐบ้านเกิดของฉันและทั่วทั้งเทือกเขาร็อกกี้ก็คือฤดูหนาวได้หยุดอากาศหนาวเย็นลงแล้ว เมื่อฉันย้ายไปมอนทาน่าครั้งแรกในช่วงปลายทศวรรษ 1970 อุณหภูมิ -34C (-30F) หรือต่ำกว่า -40C (-40F) เป็นเรื่องปกติในฤดูหนาว บางครั้งเป็นเวลาหลายสัปดาห์ในแต่ละครั้ง อุณหภูมิที่หนาวที่สุดที่บันทึกไว้ในมอนแทนาคือ–57C (-70F) วันนี้อุณหภูมิต่ำสุดในฤดูหนาวไม่ค่อยต่ำกว่า -18C (0F) หรือมากกว่านั้น ถ้าเป็นเช่นนั้นก็มักจะเป็นเพียงแค่วันหรือสองวัน มันไม่เย็นพอที่จะฆ่าด้วงสน ซึ่งสร้างสารป้องกันการแข็งตัวตามธรรมชาติของพวกมันเอง

ภายในสามปี ป่าของฉันมากกว่า 90% ตาย เราจ้างคนตัดไม้มาตัดต้นไม้แล้วบรรทุกไปที่โรงงานซึ่งพวกเขาทำเยื่อกระดาษแล้วเปลี่ยนเป็นกระดาษแข็ง

ต้นไม้ทำความสะอาดน้ำของเรา ส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศของเรา จัดหาไม้สำหรับสร้างและจัดหาแหล่งอาหารสำหรับเราและสัตว์หลายชนิดที่เรากิน

แต่มันไม่ใช่แค่ที่นี่ ต้นไม้กำลังจะตายทั่วทั้งอเมริกาเหนือตะวันตก บริติชโคลัมเบียสูญเสียต้นสนลอดจ์ที่โตเต็มที่ถึง 80% ในปี 2549 และ 2550 และได้เปลี่ยนจากการเป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนมาเป็นแหล่งคาร์บอน ต้นไม้ยังคงตายต่อไปทางทิศตะวันตก ไม่กี่ปีที่ผ่านมาต้นไม้ 129 ล้านต้นตายในแคลิฟอร์เนีย

ประสบการณ์การเฝ้าดูการตายของผมในป่าได้จุดประกายให้ผมสนใจในสิ่งที่เกิดขึ้นกับต้นไม้ ทั้งในมอนแทนาและทั่วโลก ตอนนี้ฉันเริ่มไต่สวนเรื่องชีวิตและความตายของต้นไม้และป่าไม้เป็นเวลานานกว่าสองทศวรรษ

ต้นไม้ทำความสะอาดน้ำของเราส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศของเราจัดหาไม้สำหรับสร้างและจัดหาแหล่งอาหารสำหรับเราและสัตว์หลายชนิดที่เรากิน ดูเหมือนว่าพวกมันจะเชื่อมต่อกับดวงดาว แต่เรารู้เพียงเล็กน้อยอย่างน่าประหลาดใจเกี่ยวกับบทบาทของพวกเขาในโลกของเรา

คุณอาจชอบ:

• เมืองอังกฤษที่ต้อนรับความมืด
• ป่าฝนแอฟริกาช่วยต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างไร
• ป่าชายเลนแคริบเบียนที่ท้าทายการทำลายล้าง

เรายังขาดความรู้เกี่ยวกับพันธุกรรมของต้นไม้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลกระทบต่อกลุ่มยีนของการตัดต้นไม้ที่ใหญ่ที่สุดและแข็งแกร่งที่สุดเกือบทั้งหมดสำหรับการตัดไม้ตลอดหลายศตวรรษที่ผ่านมา และเราส่วนใหญ่อยู่ในความมืดด้วยว่าต้นไม้เหล่านั้นที่รอดตายจะเกิดได้อย่างไรในโลกที่ร้อนและแห้งแล้ง

อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มเปิดเผยความสำคัญของพันธุศาสตร์ของต้นไม้โบราณ โดยมีหลักฐานเพิ่มขึ้นที่แสดงให้เห็นว่าพวกมันจะมีบทบาทสำคัญในอนาคตของป่าไม้ของโลก งานวิจัยนี้ติดตามความพยายามของกลุ่มผู้ที่ชื่นชอบต้นไม้กลุ่มหนึ่งในการพยายามจำลองและปลูกต้นไม้ยักษ์ที่ใหญ่ที่สุดเพื่อปกป้อง DNA โบราณของพวกมันในสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า “ห้องสมุดที่มีชีวิต” ดูเหมือนจะเป็นสัจธรรม

เรดวูดส์เป็นหนึ่งในต้นไม้ที่โดดเด่นที่สุดของอเมริกาเหนือ แต่ยังพบที่อื่นเช่นในป่าที่ปลูกในเมืองวิกตอเรีย ประเทศออสเตรเลีย (Credit: James Yu/Getty)

เครก ดี อัลเลน เฝ้าจับตาดูความตายของป่ามาเป็นเวลานานในอาชีพการงานของเขา เขาได้รับการขนานนามว่าเป็น “เจ้าหน้าที่ชันสูตรศพของต้นไม้”เนื่องจากเขาต้องการที่จะเข้าใจว่าต้นไม้กำลังจะตายจากสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างไร แม้จะเพิ่งเกษียณจากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐฯ แต่ขณะนี้เขายุ่งกว่าที่เคยในการค้นคว้าเกี่ยวกับวิกฤตการณ์ในป่าของโลก และทำหน้าที่เป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านนิเวศวิทยาที่มหาวิทยาลัยนิวเม็กซิโก

หลายปีก่อน ฉันเดินไปกับเขาผ่านเอเคอร์บนเอเคอร์ของป่าสนพินยอนที่กำลังจะตายบนภูมิประเทศอันเงียบสงบรอบซานตาเฟ ซึ่งถูกฆ่าตายจากความแห้งแล้งและความร้อนที่ยืดเยื้อ เมื่อฉันเห็นเขาอีกครั้งเมื่อเร็ว ๆ นี้ เขาบอกฉันว่าการตัดไม้ทำลายป่ากำลังเร่งขึ้นทั่วโลก

Allen เป็นหนึ่งในกลุ่มนักวิจัยกลุ่มเล็กๆ ที่แกะกล่องสิ่งที่เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำกับป่าโบราณทั่วโลกอย่างพิถีพิถัน ซึ่งเป็นป่าที่มีอายุอย่างน้อยหลายศตวรรษ ซึ่งเป็นป่าที่เรารู้จักและชื่นชอบ โดยเฉพาะป่าเจริญเติบโตเก่า เป็นเรื่องที่ซับซ้อน แต่อัลเลนชี้ไปที่ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ในทศวรรษที่ผ่านมา ซึ่งสำหรับเขาแล้ว เขาสรุปผลกระทบอย่างมหันต์ของดาวเคราะห์ที่อุ่นขึ้นในระบบนิเวศเหล่านี้

เอกสารฉบับแรกในปี 2012 ที่ Allen เขียนร่วมกันคือข้อมูลวงแหวนของต้นไม้ บันทึกสภาพภูมิอากาศ และการคาดการณ์สภาพอากาศในอนาคตทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา พบว่าภัยแล้งขนาดใหญ่ในอนาคตที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่อป่าไม้ในภูมิภาค ประเด็นสำคัญของปัญหาคือแม้ว่าอุณหภูมิของอากาศจะสูงขึ้นเป็นเส้นตรง ความสามารถในการกักเก็บน้ำของบรรยากาศก็เพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ ซึ่งหมายความว่าบรรยากาศจะกระหายน้ำมากขึ้นอย่างรวดเร็ว และความแห้งแล้งก็ดึงน้ำจากดิน ต้นไม้ และพืชอื่นๆ เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ

การศึกษาครั้งที่สองที่ตีพิมพ์ในปี 2555 โดยทีมวิจัยของออสเตรเลียได้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับเสาน้ำซึ่งเป็นเส้นทางที่น้ำใช้ภายในต้นไม้ตั้งแต่โคนจรดยอดในต้นไม้หลายร้อยชนิด พบว่าความแห้งแล้งที่ร้อนขึ้นกำลังดึงน้ำออกจากป่าด้วยอัตราเร่ง และในหลายพื้นที่ ต้นไม้ไม่สามารถรับมือกับความเครียดจากการสูบน้ำที่เพิ่มขึ้นได้อีกต่อไป ซึ่งทำให้เกิดสิ่งที่คล้ายกับเส้นเลือดอุดตัน  

ที่สามคือการศึกษาปี 2015 ที่ศึกษาความเปราะบางของต้นไม้ทั่วโลกต่อภัยแล้ง “มันบอกว่าป่าหลักๆ ทุกประเภท ตั้งแต่แอริโซนาและแอลจีเรีย ไปจนถึงอัลเบอร์ตาและอาร์เจนตินา ทั้งเปียกและแห้ง กำลังจะตายในรูปแบบที่ไม่ปกติในอดีต ทั้งจากความร้อนและความแห้งแล้ง” อัลเลนบอกฉัน

บรรทัดล่างคือความแห้งแล้งที่ร้อนซึ่งกำลังเกิดขึ้นบ่อยครั้งและร้อนขึ้น ต้นไม้เครียดจนถึงจุดแตกหัก

Rip Tompkins จาก Archangel Ancient Tree Archive ปีนขึ้นไปบน Giant Sequoia ใน Sequoia Crest รัฐแคลิฟอร์เนีย (เครดิต: Ethan Swope)

Allen และ William Hammond นักนิเวศวิทยาพืชและนักนิเวศวิทยาด้านการเปลี่ยนแปลงระดับโลกแห่งมหาวิทยาลัยฟลอริดากล่าวว่า เนื่องจากบรรยากาศที่ร้อนขึ้นสามารถกักฝนได้มากกว่าในสถานที่ที่ทั้งอบอุ่นและเปียกชื้น ป่าไม้บางแห่งก็กำลังไปได้สวย ดีขึ้นกว่าที่เคย แต่ที่ใดมีภัยแล้งที่ร้อนระอุ พวกเขากำลังจะตายในจำนวนที่เพิ่มมากขึ้น “เหตุการณ์รุนแรงฆ่าต้นไม้” อัลเลนกล่าว “และช่วงเวลาที่เลวร้ายยิ่งแย่ลงไปอีก” มีเหตุการณ์รุนแรงอย่างที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนเช่น 49C (120F) ที่ไปถึงในรัฐบริติชโคลัมเบียเมื่อฤดูร้อนที่ผ่านมานี้

ต้นไม้ที่อยู่แนวหน้าของโลกที่เปลี่ยนแปลงนี้คือต้นไม้โบราณ ส่วนใหญ่มีความสูงมากกว่า 200 ฟุต (61 ม.) หรือ 300 ฟุต (91 ม.)

“เหตุผลหนึ่งที่ต้นไม้เก่าแก่ขนาดใหญ่มีความเสี่ยง เพราะพวกเขามีค่าใช้จ่ายสูงมากในการเอาชีวิตรอด นั่นคือค่าใช้จ่ายที่มากขึ้น” แฮมมอนด์กล่าว พวกเขาต้องการน้ำมากขึ้นและพลังงานมากขึ้นเพื่อสูบน้ำนี้ไปยังมงกุฎของพวกเขา พวกมันสามารถทำได้ในฤดูแล้งหรืออ่อนแอมากจนตกเป็นเหยื่อของแมลง โรคหรือไฟ

ต้นไม้ที่ใหญ่ที่สุด 1% ถือคาร์บอน 50% ในป่า

ภัยแล้งที่ร้อนจัดบ่อยครั้งขึ้นก็หมายความว่าต้นไม้มีเวลาพักฟื้นน้อยลง Anna Trugman ผู้ช่วยศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียในซานตาบาร์บารากล่าวว่า “หลังจากเหตุการณ์ภัยแล้งสิ้นสุดลงและต้นไม้ก็ได้รับการรดน้ำอีกครั้ง พวกเขามีโอกาสที่จะงอกใหม่และฟื้นฟูอวัยวะบางส่วนที่เสียหาย” ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อป่าไม้ “แต่หากคุณประสบภัยแล้งบ่อยครั้งมากขึ้น ย้อนกลับ อาจส่งผลให้เสื่อมโทรมในระยะยาวเพราะไม่สามารถฟื้นตัวได้”

ต้นไม้เก่าแก่ขนาดใหญ่กำลังนั่งเป็ด

นั่นเป็นปัญหาเพราะไม่เพียงแต่จะใหญ่โตและน่าเกรงขามเท่านั้น แต่ยังมีความสำคัญต่อการจัดเก็บคาร์บอนเพื่อไม่ให้โลกร้อนขึ้นเร็วขึ้นอีกด้วย ต้นไม้ ที่ใหญ่ที่สุด 1% ถือ 50% ของคาร์บอนในป่า

อนาคตอันเลวร้ายของต้นไม้มาถึงแม้เราจะยังเรียนรู้สิ่งพื้นฐานเกี่ยวกับต้นไม้เหล่านี้อยู่ก็ตาม Suzanne Simard นักนิเวศวิทยาจากมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย พบว่ามีความสัมพันธ์ในครอบครัวระหว่างต้นไม้และผ่านรากและเชื้อรา พวกมันสื่อสารกันเองและสับเปลี่ยนทรัพยากรรอบๆ ผู้เขียนและนักวิจัย Diana Beresford Kroeger แย้งว่าละอองลอยมากมายที่ต้นไม้ปล่อยออกมาเช่น เทอร์ปีนและลิโมนีน เป็นยาปฏิชีวนะตามธรรมชาติ ยาต้านไวรัส และสารป้องกันเคมีที่ช่วยรักษาโลกธรรมชาติ รวมทั้งมนุษย์ให้แข็งแรง   

แฮมมอนด์และอัลเลนทำนายว่าต้นไม้ที่ใหญ่ที่สุดในโลกและป่าประวัติศาสตร์จะสูญพันธุ์ไปอย่างกว้างขวาง และการวิจัยแสดงให้เห็นว่าป่าที่กำลังเติบโตในปัจจุบันมีความแตกต่างจากป่าประวัติศาสตร์อย่างมาก ส่วนหนึ่งเป็นเพราะสภาพอากาศที่ร้อนและแห้งแล้งขึ้นใหม่ “ป่าไม้กำลังสั้นลง พวกมันมีอายุน้อยลง และสายพันธุ์ที่โดดเด่นกำลังขยับตัว” แฮมมอนด์กล่าว “ต้นไม้จะคงอยู่ พวกเขาจะอยู่กับเราไปอีกนาน แต่กำลังจะเปลี่ยนไป”

แล้วจะทำอะไรได้บ้าง? การลด CO2 เพื่อทำให้โลกร้อนช้านั้นอยู่ในอันดับต้นๆ ของรายการ แต่นั่นอาจไม่ช่วยอะไรได้อีกหลายทศวรรษ ในบางสถานที่การทำให้ป่าไม้บางลงหรือไฟตามที่กำหนดจะช่วยได้ ป่าไม้บางแห่งมีต้นไม้ 800-1,000 ต้นต่อเอเคอร์ ซึ่งหมายถึงการแข่งขันแย่งชิงน้ำ

หน้าแรก