این پست توسط ایزابلا بایشوا و رامش گلوکلر که نماینده هر دو طرف سخا و آلمانی این تلاش مشترک تحقیقاتی هستند، نوشته شده است.
رژیم‌های آتش‌سوزی در جنگل‌های شمالی جهان با تغییرات اقلیمی تشدید می‌شوند و به طور مستقیم جوامع محلی را در معرض خطر قرار می‌دهند و به‌طور غیرمستقیم میلیون‌ها نفر را از طریق انتشار توده‌های خطرناک دود در مقیاس قاره‌ای تحت تأثیر قرار می‌دهند. مشاهدات ماهواره ای داده های ارزشمندی را برای بررسی آتش سوزی های جنگلی در دهه های اخیر فراهم می کند. با این حال، برای درک پویایی طولانی مدت آتش سوزی جنگل و عوامل آن، روش های دیرینه اکولوژیکی مورد نیاز است. رسوبات دریاچه نشان دهنده یک بایگانی طبیعی است که پراکسی های آتش را به عنوان ذرات زغال چوب می گیرد و بنابراین تاریخ آتش سوزی را در طول قرن ها و هزاره ها ثبت می کند. مقالات تحقیقاتی تمایل دارند کار پشت بازسازی آتش دیرینه محیطی را به چند پاراگراف کوتاه در بخش روش‌ها کاهش دهند، اما باید تلاش زیادی برای این نوع داده‌های آرشیو طبیعی انجام شود. در این پست می‌خواهیم برخی از این تلاش‌ها را با جزئیات بیشتر برجسته کنیم. با یک هدف بازسازی دینامیک آتش‌سوزی جنگل‌های هولوسن در جمهوری وسیع ساخا (یاکوتیا)، در شرق سیبری، کار میدانی را در تابستان 2021 انجام دادیم – که تبدیل به شدیدترین فصل آتش‌سوزی در این منطقه در تاریخ خواهد شد.
آنهایی از ما که از خارج از کشور می‌آمدیم، وقتی از هواپیما در یاکوتسک، پایتخت جمهوری پیاده شدیم، بوی آتش را حس کردیم. در طی چند روز بعدی آموزش در دانشگاه فدرال شمال شرقی یاکوتسک (NEFU)، خورشید همیشه کمی در پشت لایه‌ای از دود پنهان می‌ماند. علاوه بر ابزار و لوازم نمونه برداری رسوب دریاچه، تجهیزات آزمایشگاه صحرایی، قطعات یدکی، چادر، حفاظت از خرس، لوازم و دستورالعمل های ایمنی، طرح اضطراری آتش سوزی را نیز آماده کردیم. بعد از اینکه همه چیز سازماندهی شد و در کامیون‌هایمان جمع شد، شهر را ترک کردیم، با کشتی از رودخانه لنا گذشتیم و به سمت شرق به سمت دریاچه‌هایی که می‌خواستیم مرکز آن باشیم، حرکت کردیم. سفر ما در امتداد بزرگراه غبارآلود کولیما با دود غلیظ ناشی از آتش سوزی های جنگلی که در آن زمان در یاکوتیای مرکزی موج می زد، مناظر اطراف را در سایه های آخرالزمانی قهوه ای و نارنجی در روز خیس می کرد (شکل 1) و درخشش قرمز در شب ایجاد می کرد. ما همچنین از بخش‌هایی از جنگل عبور کردیم که در اوایل فصل سوخته بودند و شاهد برخی از تأثیرات آن بر جوامع محلی بودیم، مانند بسته شدن جاده‌ها یا قطع شدن خطوط برق (شکل 2). ما در نهایت از رودخانه آلدان عبور کردیم و به کوه‌های جنوبی ورهویان رسیدیم و اردوگاهی را برای برداشتن هسته‌های رسوب از برخی از دریاچه‌های دورافتاده در آن منطقه برپا کردیم.
کار میدانی بخش هیجان انگیزی از تحقیقات دیرینه محیطی است، اما همچنین می تواند بسیار سخت باشد. تجهیزات زیادی، از جمله مته های سنگین رسوب و قایق های بادی محکم، باید به دریاچه ها آورده می شد. هسته های رسوب با کوبیدن دکل حفاری حاوی یک لوله محفظه به داخل رسوب، سپس با دقت بیرون کشیدن آن و بلند کردن دستی آن به قایق بازیابی شدند (شکل 3). هسته های رسوب باید مهر و موم شده و به کمپ بازگردانده می شدند و برای حمل و نقل و ذخیره سازی محکم بسته بندی می شدند. از آنجایی که آماده‌سازی روز مزرعه بعدی نیز باید در اردوگاه در کنار خانه‌داری و نگهداری انجام می‌شد، فعالیت‌ها می‌توانست تا شب ادامه داشته باشد. در هفته‌های بعد، وقتی به یاکوتسک برمی‌گشتیم، روی این الگو کار می‌کردیم، مشکلات تصادفی مانند کامیونی که در گل و لای گیر کرده بود یا سوراخ‌های قایق‌هایمان را حل می‌کردیم، بارها اردوگاه را شکستیم و دوباره آن را برپا کردیم، در نهایت دریاچه‌هایی را در منطقه پرجمعیت‌تر یاکوتیای مرکزی حفاری کردیم.
ثمره این کار سخت، در میان بسیاری از نمونه‌ها، اندازه‌گیری‌ها و مشاهدات، مجموعاً ۱۲۶ هسته رسوبی از ۵۶ دریاچه بود. در NEFU برگشتیم، همه هسته‌ها و نمونه‌های دیگر را ثبت و ذخیره کردیم و ابرداده‌های آنها را که در نوت‌بوک‌های میدانی‌مان ثبت شده بود، دیجیتالی کردیم. همکاران ما بعداً هسته‌ها را برای تحلیل‌های بیشتر به موسسه آلفرد وگنر، مرکز هلمهولتز برای تحقیقات قطبی و دریایی (AWI) در پوتسدام، آلمان فرستادند. ما مناسب‌ترین مجموعه از هسته‌های رسوبی را انتخاب کردیم و سپس قبل از شروع نمونه‌برداری فرعی پیوسته، آنها را از طول در آزمایشگاه باز و برش دادیم (شکل 4). پروتکل های این روش ها در جامعه پژوهشی متفاوت است و نیاز به برنامه ریزی و سازماندهی دقیق دارد. روش نمونه‌برداری فرعی نیازمند هفته‌ها کار در یک اتاقک آب و هوای زیرزمینی سرد شده بود که با مهربانی توسط دانشجویان و همکاران پشتیبانی می‌شد تا مجموعه‌ای از صدها نمونه برای تجزیه و تحلیل‌های بعدی تولید شود.
ما از برخی از این نمونه‌ها برای تخمین محتوای کربن آلی رسوب استفاده کردیم و آنها را برای یک روش جامع تاریخ‌یابی رادیوکربن آماده کردیم. هنگامی که تخمین‌های سنی حاصل در دسترس بود، مدل‌سازی عمق-سن آماری می‌تواند برای استخراج تخمین‌های سنی برای همه نمونه‌های باقی‌مانده اعمال شود، و انتخاب نهایی نمونه‌های هسته رسوب بر اساس کیفیت گاه‌شماری مربوطه انجام شد. سپس نمونه‌هایی از هشت هسته رسوبی انتخاب‌شده در آزمایشگاه برای آنالیز ذرات زغال چوب آماده شدند، که شامل الک کردن رسوب و سفید کردن بخش باقی‌مانده برای کنتراست نوری بهتر زغال‌سنگ سیاه در مقابل باقی‌مانده‌های غیر زغالی بود. در نهایت، هر یک از صدها نمونه آماده شده از ذرات زغال سنگ الک شده را می توان زیر میکروسکوپ بررسی کرد (شکل 5) تا در مجموع چندین هزار ذره زغال سنگ را شمارش و دسته بندی کرد. این روش ها به سرعت بر روی کاغذ توضیح داده می شوند، اما نیاز به صبر دارند، زیرا زمان زیادی در آزمایشگاه و جلوی میکروسکوپ صرف می شود.
تنها پس از تکمیل کمی سازی نمونه های زغال چوب می توان تجزیه و تحلیل داده های واقعی را که در مقاله تحقیقاتی ما با جزئیات بیشتر توضیح داده شده است، آغاز کرد. به لطف داده های جدید، ما می توانیم اولین روند منطقه ای سوزاندن زیست توده را در طول قرن گذشته بازسازی کنیم. 11000 سال برای این منطقه. علاوه بر این، مقایسه ای با شبیه سازی آب و هوای منطقه سوخته در مدل جنگلی انجام شد. بدون غواصی در چنین کارهای گسترده ای در پشت شبیه سازی های در حال اجرا در چنین مدل جنگلی، مقایسه ما نشان می دهد که آب و هوای گذشته می تواند این روندهای هولوسن بازسازی شده طولانی مدت را توضیح دهد. با این حال، جالب است که این کار را برای روندهای کوتاه مدت در سال گذشته انجام نمی دهد. 5000 سال این یافته و ارزیابی همراه با منابع فعالیت انسانی از اواسط تا اواخر هولوسن، مبنایی را تشکیل می‌دهد که بر اساس آن مقاله تحقیقاتی ما نیاز به درک بهتر بعد انسانی گزارش نشده دینامیک آتش‌سوزی گذشته در سیبری شرقی را پیشنهاد می‌کند. به هر حال، یافته‌های ما نشان می‌دهد که مردم بومی ساها احتمالاً از صدها سال پیش احتمال آتش‌سوزی شدید جنگل‌ها در اطراف سکونتگاه‌های خود را با موفقیت کاهش داده‌اند. ما فرض می کنیم که شیوه های سنتی استفاده از زمین، مانند استفاده کنترل شده از آتش، که امروزه ممنوع است، بار سوخت را در اطراف سکونتگاه های انسانی کاهش می دهد (اصطلاح ساها). öttüehûnبه عنوان مثال به سوزاندن کنترل شده چمن های قدیمی اشاره دارد). با تجربه تاثیر یک فصل آتش سوزی مانند سال 2021، ما معتقدیم که این بعد انسانی که از بازسازی گذشته به دست آمده است، این پتانسیل را دارد که به درک ما از بهترین روش محافظت از جوامع محلی در جهانی که به سرعت در حال گرم شدن است کمک کند. با این حال، این نشریه در ابتدا با یک دستگاه هسته غوطه ور در رسوبات یک دریاچه در شرق سیبری آغاز شد.
مایلیم از سایر نویسندگان مقاله تحقیقاتی برای مشارکت‌هایشان تشکر کنیم و این قدردانی را از محققین اصلی، اعضای اکسپدیشن، مالکان زمین و همه کسانی که از این پروژه مشترک به طرق دیگر در میان شرکای ساها و آلمان حمایت کردند، ابراز می‌کنیم.
