DOI: https://doi.org/10.1093/nsr/nwag354
تاريخ النشر: 2026-06-10
المؤلف: François Ritter وآخرون
الموضوع الرئيسي: إدارة الغابات والسياسات
نظرة عامة
تسلط الأبحاث الضوء على الدور الحاسم للغابات كمصادر للكربون في التخفيف من تغير المناخ، لا سيما في أوروبا. ومع ذلك، فإن الزيادات الأخيرة في الحصاد والاضطرابات الطبيعية تهدد هذه القدرة. من خلال دمج البيانات من اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ (UNFCCC) مع خرائط الاستشعار عن بُعد، يتوقع البحث ديناميات الكتلة الحيوية بدقة 18 كم من 2010 إلى 2030. تشير النتائج إلى انخفاض متوقع بنسبة 39% في مصدات الكربون للغابات في الاتحاد الأوروبي-27، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن الاضطرابات تتجاوز تعافي الكتلة الحيوية. نتيجة لذلك، من المتوقع أن ينخفض مصد الكربون بنسبة 27% عن الأهداف المحددة من قبل أهداف المناخ للاتحاد الأوروبي-27 لعام 2030.
تنتقد الدراسة أيضًا مبادرة زراعة ثلاثة مليارات شجرة، مشيرة إلى أنها غير كافية للتخفيف الفعال من تغير المناخ. للتوافق مع الأهداف المناخية، يوصي المؤلفون بأن تكمل هذه المبادرة بتقليص بنسبة 28% في حصاد الغابات من 2025 إلى 2030. هذه المقاربة المزدوجة ضرورية لتعزيز قدرة مصد الكربون في غابات أوروبا وتحقيق الأهداف المناخية المطلوبة.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على تعافي الغابات الأوروبية من الاستغلال الواسع للأخشاب خلال الحروب العالمية، مشيرة إلى أنها تغطي الآن ثلث القارة. هذه الغابات حاسمة لتحقيق هدف الاتحاد الأوروبي لعام 2030 لمصد الكربون في قطاع استخدام الأراضي، كما هو محدد بموجب اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ. تعرف الدراسة مصد الكربون في الغابات بأنه التغيرات الصافية التراكمية في مخزون الكربون عبر خمسة خزانات: الكتلة الحيوية فوق الأرض وتحت الأرض، والتربة، والخشب الميت (بما في ذلك الأوراق المتساقطة)، ومنتجات الخشب المحصودة.
الهدف المقدر لمصد الكربون للاتحاد الأوروبي-27 بحلول عام 2030 هو 392 مليون طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون سنويًا، والذي يتماشى مع متوسط مصد الكربون في الغابات الذي تم ملاحظته من 2016 إلى 2018، استنادًا إلى بيانات UNFCCC. يبرز هذا الهدف أهمية إدارة الغابات والحفاظ عليها في التخفيف من آثار تغير المناخ داخل المنطقة.
طرق البحث
يستخدم نموذج الكربون المعتمد على البيانات (DDCM الإصدار 1.2) لمحاكاة مخزونات الكربون فوق الأرض سنويًا بدقة 18 كم. يحسب النموذج التغير الصافي في مخزون الكربون في الكتلة الحيوية فوق الأرض لسنة معينة \( y \) كالتالي: \( \Delta \text{AGC}(y) = \text{AGC}(y) – \text{AGC}(y – 1) \). كما يقدر التغيرات في الكتلة الحيوية تحت الأرض (\( \Delta \text{BGC} \))، والتربة (\( \Delta S \))، ومنتجات الخشب المحصودة (\( \Delta \text{HWP} \))، والخشب الميت (\( \Delta \text{DWL} \)) استنادًا إلى علاقات خطية مستمدة من بيانات UNFCCC عبر خمسة مناطق جغرافية حيوية. يتم تعريف مصد الكربون السنوي في الغابات كالتالي: \( F_S(y) = \Delta \text{AGC}(y) + \Delta \text{BGC}(y) + \Delta S(y) + \Delta \text{HWP}(y) + \Delta \text{DWL}(y) \).
تُحاكى خسائر AGC باستخدام علاقة خطية مع بيانات فقدان الغطاء الحرجي، بينما تُحاكى المكاسب باستخدام دالة تشابمان-ريتشاردز، التي تتطلب المعلمات \( b \)، \( c \)، وAGC المحتمل (\( \text{AGC}^* \)). يتضمن النموذج عوامل تصعيد إقليمية لمواءمة المحاكاة مع ملاحظات UNFCCC من 2010 إلى 2021. من الجدير بالذكر أن DDCM يلتقط بفعالية الاتجاهات طويلة الأجل في الاضطرابات الطبيعية والحصاد، بينما يتجاهل التغيرات الملوثة في AGC من بيانات CCI-ESA. تُظهر إثبات الفكرة قدرة النموذج على تكرار الانخفاض في مصد الكربون في الغابات من 2011 إلى 2021، مما يبرز قوته في تجنب الإفراط في التكيف وعكس ديناميات مخزونات الكربون في الغابات بدقة وسط الاضطرابات المتزايدة.
النتائج
تشير النتائج إلى أنه في عام 2019، احتوت أوروبا على حوالي 12.09 ± 0.04 PgC من الكربون في الكتلة الحيوية فوق الأرض عبر 208.7 مليون هكتار من الغابات، كما تم استنتاجه من بيانات الاستشعار عن بُعد (CCI-ESA وPlanetScope) وتم تعديله ببيانات الجرد الوطني للغابات (NFI). من الجدير بالذكر أن 44% من هذه المناطق الحرجية شهدت زيادة في فقدان الغطاء من 1986 إلى 2020 بسبب اضطرابات مختلفة. على الرغم من هذا الفقد، كان هناك زيادة طفيفة في المساحة الحرجية عبر أوروبا، مع تغيير صافي قدره +1.69% تم الإبلاغ عنه من 2010 إلى 2021، وفقًا لبيانات UNFCCC.
تنشأ هذه التناقضات الظاهرة من تعريفات مختلفة لمساحة الغابات في NFIs، التي تستند إلى معايير استخدام الأراضي، بينما يُفترض أن الاضطرابات التي حددتها لاندسات تسمح بتجديد الغابات. ومع ذلك، من المقلق أن قدرة مصد الكربون لـ 60% من الغابات الأوروبية قد تضاءلت من 2010 إلى 2021، مع الإبلاغ عن زيادات كبيرة في مصدات الكربون الوطنية فقط في المجر وليختنشتاين خلال هذه الفترة.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على الضغوط المتزايدة على غابات أوروبا بسبب حصاد الأخشاب والاضطرابات الطبيعية، بما في ذلك حرائق الغابات، والعواصف، وتفشي الآفات. على مدار العقود الثلاثة الماضية، تضاعفت وفيات الأشجار تقريبًا، مما يثير القلق بشأن مرونة الغابات والاتجاه المتناقص لمصد الكربون في الغابات للاتحاد الأوروبي-27، الذي من المتوقع أن ينخفض من 467 مليون طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون سنويًا في 2010 إلى 287 مليون طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون سنويًا بحلول 2030 في سيناريو العمل كالمعتاد. يُعزى هذا الانخفاض بشكل أساسي إلى الاضطرابات، ولا سيما حصاد الأخشاب، الذي يمثل 85-86% من جميع الاضطرابات من 2001 إلى 2019. تقدم الدراسة نموذج كربون معتمد على البيانات (DDCM v1.2) يقدر مخزونات الكربون في الكتلة الحيوية فوق الأرض ويحاكي ديناميات تعافي الغابات، كاشفًا عن اختلافات إقليمية كبيرة في أوقات التعافي وزيادات محتملة في مخزون الكربون.
يتوقع النموذج أنه، دون الاضطرابات، يمكن لأوروبا زيادة مخزونها من الكربون فوق الأرض بحوالي 15.8 PgC، مما يعكس زيادة محتملة بنسبة 130% مقارنة بمستويات 2017-2020. ومع ذلك، تشير النتائج إلى أن 13% إلى 18% من الغابات الأوروبية قد تصبح مصادر صافية للكربون بحلول 2030 بسبب تصاعد أنظمة الاضطراب التي تتجاوز معدلات التعافي. لتحقيق هدف مصد الكربون للاتحاد الأوروبي-27 البالغ 392 مليون طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون سنويًا بحلول 2030، من الضروري تقليص معدلات الحصاد بنسبة 28%، جنبًا إلى جنب مع المبادرة الطموحة لزراعة 3 مليارات شجرة. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى تحول كبير في ممارسات إدارة الغابات للتخفيف من الانخفاض في مصدات الكربون والتكيف مع الاضطرابات الطبيعية المتزايدة، مشددة على أن الافتراضات الحالية حول الحصاد المستدام قد لا تدعم بشكل كافٍ أهداف تخزين الكربون على المدى الطويل.
DOI: https://doi.org/10.1093/nsr/nwag354
Publication Date: 2026-06-10
Author(s): François Ritter et al.
Primary Topic: Forest Management and Policy
Overview
The research highlights the critical role of forests as carbon sinks in mitigating climate change, particularly in Europe. However, recent increases in harvesting and natural disturbances threaten this capacity. By integrating data from the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) with remote sensing maps, the study projects biomass dynamics at an 18 km resolution from 2010 to 2030. The findings indicate a projected 39% decrease in the EU-27 forest carbon sink, primarily due to disturbances outpacing biomass recovery. As a result, the carbon sink is expected to fall 27% short of the targets set by EU-27 climate objectives for 2030.
The study further critiques the three billion trees initiative, suggesting it is inadequate for effective climate change mitigation. To align with climate targets, the authors recommend that this initiative be complemented by a 28% reduction in forest harvests from 2025 to 2030. This dual approach is essential to enhance the carbon sink capacity of Europe’s forests and meet the necessary climate goals.
Introduction
The introduction highlights the recovery of European forests from extensive timber exploitation during the World Wars, noting that they now cover one-third of the continent. These forests are crucial for achieving the European Union’s 2030 carbon sink target for the land-use sector, as established under the United Nations Framework Convention on Climate Change. The study defines the forest carbon sink as the cumulative net carbon stock changes across five pools: above-ground and below-ground biomass, soils, deadwood (including litter), and harvested wood products.
The estimated carbon sink target for the EU-27 by 2030 is 392 MtCO₂eq/yr, which aligns with the average forest carbon sink observed from 2016 to 2018, based on UNFCCC data. This target underscores the importance of forest management and conservation in mitigating climate change impacts within the region.
Methods
The data-driven carbon model (DDCM version 1.2) simulates annual aboveground carbon (AGC) stocks at a resolution of 18 km. The model calculates the net carbon stock change in AGC for a given year \( y \) as \( \Delta \text{AGC}(y) = \text{AGC}(y) – \text{AGC}(y – 1) \). It further estimates changes in belowground biomass (\( \Delta \text{BGC} \)), soils (\( \Delta S \)), harvested wood products (\( \Delta \text{HWP} \)), and deadwood (\( \Delta \text{DWL} \)) based on linear relationships derived from UNFCCC data across five biogeographical regions. The annual forest carbon sink is defined as \( F_S(y) = \Delta \text{AGC}(y) + \Delta \text{BGC}(y) + \Delta S(y) + \Delta \text{HWP}(y) + \Delta \text{DWL}(y) \).
AGC losses are modeled using a linear relationship with forest cover loss data, while gains are modeled with a Chapman-Richards function, requiring parameters \( b \), \( c \), and potential AGC (\( \text{AGC}^* \)). The model incorporates regional upscaling factors to align simulations with UNFCCC observations from 2010 to 2021. Notably, the DDCM effectively captures long-term trends in natural disturbances and harvests, while ignoring contaminated AGC changes from CCI-ESA data. A proof of concept demonstrates the model’s ability to replicate the decline in the forest carbon sink from 2011 to 2021, highlighting its robustness in avoiding overfitting and accurately reflecting the dynamics of forest carbon stocks amidst increasing disturbances.
Results
The results indicate that in 2019, Europe contained approximately 12.09 ± 0.04 PgC of above-ground biomass carbon across 208.7 million hectares of forest, as derived from remote sensing data (CCI-ESA and PlanetScope) and adjusted with National Forest Inventory (NFI) data. Notably, 44% of these forested areas experienced increased cover loss from 1986 to 2020 due to various disturbances. Despite this loss, there has been a slight overall increase in forest area across Europe, with a net change of +1.69% reported from 2010 to 2021, as per UNFCCC data.
This apparent contradiction arises from differing definitions of forest area in NFIs, which are based on land-use criteria, while disturbances identified by Landsat are presumed to allow for forest regeneration. However, it is concerning that the carbon sink capacity of 60% of European forests has diminished from 2010 to 2021, with only Hungary and Liechtenstein reporting significant increases in their national forest carbon sinks during this period.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the increasing pressures on Europe’s forests due to timber harvesting and natural disturbances, including wildfires, storms, and pest outbreaks. Over the past three decades, tree mortality has nearly doubled, raising concerns about forest resilience and the declining trend of the EU-27 forest carbon sink, which is projected to decrease from 467 MtCO₂eq/year in 2010 to 287 MtCO₂eq/year by 2030 under a business-as-usual scenario. This decline is attributed primarily to disturbances, particularly timber harvesting, which accounts for 85-86% of all disturbances from 2001 to 2019. The study introduces a data-driven carbon model (DDCM v1.2) that estimates aboveground biomass carbon stocks and simulates forest recovery dynamics, revealing significant regional variations in recovery times and potential carbon stock increases.
The model predicts that, without disturbances, Europe could increase its aboveground carbon stock by approximately 15.8 PgC, reflecting a potential 130% increase relative to 2017-2020 levels. However, the findings indicate that 13% to 18% of European forests may become net carbon sources by 2030 due to intensified disturbance regimes outpacing recovery rates. To meet the EU-27’s carbon sink target of 392 MtCO₂eq/year by 2030, a 28% reduction in harvest rates is necessary, alongside the ambitious initiative to plant 3 billion trees. The study underscores the need for a significant shift in forest management practices to mitigate the decline in carbon sinks and adapt to increasing natural disturbances, emphasizing that current sustainable harvesting assumptions may not adequately support long-term carbon sequestration goals.