বনমৃত্যু

thumb ২০০৬ সালে মধ্য ইউরোপের জিজেরা পর্বতমালা

2020 সালে স্যাক্সোনিয়ান ভোগল্যান্ডে ক্রমাগত খরার কারণে জঙ্গলের মৃত্যু

জঙ্গলের মৃত্যু  ("ওয়াল্ডাস্টারবেন", একটি জার্মান লোন শব্দ) গাছ বা কাষ্ঠময় উদ্ভিদের এমন একটি অবস্থা যেখানে গাছের বাহিরের অংশগুলি প্যাথোজেন, পরজীবী বা অ্যাসিড বৃষ্টি, খরা, এবং আরও অনেক কিছু দ্বারা আক্রান্ত হয়ে মারা যায়। এই অবস্থাগুলির পরিণতি বাস্তুতন্ত্রের স্থিতিস্থাপকতা হ্রাস, গুরুত্বপূর্ণ মিথোজীবী সম্পর্ক এবং সূত্রপাতগুলি অদৃশ্য হওয়ার মতো বিপর্যয়কর হতে পারে পরবর্তী শতাব্দীর জলবায়ু পরিবর্তনের পূর্বাভাসের জন্য কিছু টিপিং পয়েন্ট সরাসরি জঙ্গলের মৃত্যুর সাথে সম্পর্কিত

সংজ্ঞা

জঙ্গলের মৃত্যু বলতে এমন একটি অবস্থা বোঝায় যেখানে কোন স্পষ্ট কারণ ছাড়াই গাছ গুলির স্বাস্থ্যের ক্ষতি হয় এবং মারা যায়। এই অবস্থাটি জঙ্গলের পতন, জঙ্গলের ক্ষতি, ক্যানোপি লেভেল ডাইব্যাক এবং স্ট্যান্ড লেভেল ডাইব্যাক নামেও পরিচিত। এটি সাধারণত নির্দিষ্ট প্রজাতির গাছকে প্রভাবিত করে তবে একাধিক প্রজাতিকেও এটি প্রভাবিত করতে পারে। ডাইব্যাক একটি অনিয়মিত ঘটনা এবং এটি বিভিন্ন অবস্থান ও আকার ধারণ করতে পারে। এটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় পরিধির মাঝে থাকতে পারে আবার বনের বাস্তুতন্ত্রের সর্বত্র ছড়িয়েও যেতে পারে

জঙলের মৃত্যু নিজেকে বিভিন্ন উপায়ে উপস্থাপন করে।এগুলো হলো পাতা এবং সূচির পতন, পাতা এবং সূচির বিবর্ণতা, গাছের মুকুট পাতলা হওয়া, একটি নির্দিষ্ট বয়সের গাছের মৃত্যু এবং গাছের শিকড়ের পরিবর্তন। এর অনেকগুলি গতিশীল রূপ রয়েছে। গাছের একটি স্ট্যান্ড হালকা লক্ষণ, চরম লক্ষণ, এমনকি মৃত্যুও প্রদর্শন করতে পারে। জঙ্গলের পতনকে বনাঞ্চলে একাধিক প্রজাতির ক্রমাগত, বিস্তৃত এবং মারাত্মক মৃত্যুর ফল হিসাবে দেখা যেতে পারে বর্তমান বনের পতনকে নির্দিষ্ট গাছের দ্রুত বিকাশ, বিভিন্ন ধরণের বনের সংঘটন, দীর্ঘ সময়কালের (10 বছরেরও বেশি সময় ধরে) সংঘটন এবং আক্রান্ত প্রজাতির প্রাকৃতিক পরিসীমা জুড়ে ছড়িয়ে যাওয়া ঘটনা দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে।

ইতিহাস

১৯৮০ এর দশকে জার্মানি এবং উত্তর-পূর্ব মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে মারাত্মক ডাইব্যাকের ঘটনা ঘটার সময় অনেক গবেষণা হয়েছিল। পূর্ববর্তী ডাইব্যাকগুলি আঞ্চলিকভাবে সীমাবদ্ধ ছিল, তবে, ১৯৭০ এর দশকের শেষের দিকে, মধ্য ইউরোপ এবং উত্তর আমেরিকার কিছু অংশে জঙ্গলের পতন ঘটেছিলো। তবে জার্মানিতে বনের পতন তীব্র হওয়ায় সৃষ্ট ক্ষতি অন্যরকম ছিল।বিভিন্ন উদ্ভিদের  প্রজাতিতে এই ক্ষয়ক্ষতি ব্যাপকভাবে ছড়িয়ে পড়েছিল। আক্রান্ত গাছের শতাংশ ১৯৮২ সালে ৮৮% থেকে বেড়ে ১৯৮৪ সালে ৫০% এ দাঁড়িয়েছিলো এবং ১৯৮৭ সাল পর্যন্ত ৫০% এই ছিল।এই ডাইব্যাকের জন্য অনেক প্রকল্প প্রস্তাব করা হয়েছে, নীচে দেখুন।

বিংশ শতাব্দীতে, উত্তর আমেরিকা পাঁচটি উল্লেখযোগ্য হার্ডউড ডাইব্যাকস দিয়ে আক্রান্ত হয়েছিল। এগুলি বনের পূর্ণতা প্রাপ্তির পরে ঘটেছিল এবং প্রতিটি পর্ব প্রায় এগারো বছর ধরে চলেছিল। সর্বাধিক তীব্র নাতিশীতোষ্ণ  বনের ডাইব্যাক সাদা বার্চ এবং হলুদ বার্চ গাছকে লক্ষ্য করে হয়েছিলো। তারা অভিজ্ঞতা লব্ধ এই পর্বটি ১৯৩৪ থেকে ১৯৩৭ সালের মধ্যে শুরু হয়েছিল এবং ১৯৫৩ এবং ১৯৫৪ সালের মধ্যে শেষ হয়েছিল। এটি একটি তরঙ্গ রীতি অনুসরণ করে যা প্রথম দক্ষিণাঞ্চলে দেখা গিয়েছিল এবং পরবর্তীতে উত্তর অঞ্চলে চলে গিয়েছিল, যেখানে ১৯৫৭ থেকে ১৯৬৫ সালের মধ্যে উত্তর কিউবেকে একটি দ্বিতীয় তরঙ্গ দেখা গিয়েছিল।

ডাইব্যাক ছাই, ওক এবং ম্যাপেল এর মতো অন্যান্য প্রজাতিকেও প্রভাবিত করতে পারে।১৯৬০ এর দশকে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের কিছু অংশে সুগার ম্যাপেল ডাইব্যাকের একটি তরঙ্গ অনুভব করে। ১৯৮০ এর দশকে প্রাথমিকভাবে কানাডায় দ্বিতীয় তরঙ্গ দেখা দিয়েছিল,যা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রেও পৌঁছাতে সক্ষম হয়েছিল। এই ডাইব্যাকগুলি প্রাকৃতিক গাছের মরণশীলতা কমানোর জন্য সংখ্যাগতভাবে বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। এটি অনুমান করা হয় যে একটি পরিণত বন চরম পরিবেশগত চাপের জন্য বেশি সংবেদনশীল।

Potential causes of forest dieback

The components of a forest ecosystem are complex and identifying specific cause–effect relationships between dieback and the environment is a difficult process. Over the years, a lot of research has been conducted and some hypotheses have been agreed upon such as:

• Bark beetle: Bark beetles use the soft tissues of a tree for shelter, subsistence and nesting. Their arrival usually also includes other organisms such as fungi and bacteria. Together, they form symbiotic relationships where the condition of the tree gets exacerbated. Their life cycle is dependent on the presence of a tree as they lay their eggs in them. Once hatched, the larva can form a parasitic relationship with the tree, where it lives off it and cuts the circulation of water and nutrients from the roots to the shoots.
• Groundwater conditions: A study conducted in Australia found that conditions such as depth and salinity could potentially help predict diebacks before they occur. In one bioregion, when both depth and salinity concentrations increased, standing of forests increased. However, in another bioregion in the same study area, when depth increased but the water had lower concentrations of salts (i.e. freshwater), diebacks increased.
• Drought and heat stress: Drought and heat stress are hypothesized to cause dieback. Their apparent reason comes from two mechanisms. The first one, hydraulic failure, results in transportation failure of water from the roots to the shoots of a tree. This can cause dehydration and possibly death. The second, carbon starvation, occurs as a plant’s response to heat is to close its stomata. This phenomenon cuts off entry of carbon dioxide, thereby making the plant rely on stored compounds like sugar. If the heat event is long and if the plant runs out of sugar, it will starve and die.
• Pathogens are responsible for many diebacks. It is difficult to isolate and identify exactly which pathogens are responsible and how they interact with the trees. For instance Phomopsis azadirachtae is a fungus of the genus Phomopsis that has been identified as responsible for the dieback in Azadirachta indica (Neem) in the regions of India. Some experts consider dieback as a group of diseases with incompletely understood origins influenced by factors which predispose trees under stress to invasion.

Some other hypotheses could explain the causes and effects of dieback. As agreed upon between the scientific exchanges of Germany and the United States in 1988:

• Soil acidification/aluminum toxicity: As a soil becomes more acidic, aluminum gets released, damaging the tree’s roots. Some of the observed effects are: a reduction of uptake and transport of some cations, reduction in root respiration, damage to fine feeder roots and root morphology, and reduction in elasticity of the cell walls. This was is proposed by Professor Bernhard Ulrich in 1979.
• Complex High-Elevation Disease: The combination of high ozone levels, acid deposition and nutrient deficiencies at high elevations kills trees. High ozone concentrations damage the leaves and needles of trees and nutrients get leached from the foliage. The chain of events gets magnified over time. This was proposed by a group of professors: Bernhard Prinz, Karl Rehfuess, and Heinz Zöttl.
• Red-needle disease of spruce: This disease causes needle drop and crown thinning. Needles turn a rust color and fall off. This is caused by foliar fungi, which are secondary parasites attacking already weakened trees. This was proposed by Professor Karl Rehfuess.
• Pollution: The increased concentration level of atmospheric pollutants hurts the root system and leads to the accumulation of toxins in new leaves. Pollutants can alter the growth, reduce the photosynthetic activity, and reduce the formation of secondary metabolites. It is believed that low concentrations levels can be considered are toxic. This was proposed by a group of professors led by Peter Schütt.
  • Organic Air Pollutants: this subsection focuses on organic compounds. The three compounds seriously discussed are ethylene, aniline, and dinitrophenol. Even at low levels, these organic chemical compounds have caused: abnormal dropping of foliage, twisted foliage, and killing of seedlings. This was proposed by Fritz Führ.
• Excess Nitrogen Deposition: The increased level of nitrogen and ammonium, both commonly found in fertilizer, could have the following possible effects: it could inhibit beneficial fungi, delay chemical reactions, disturb normal balances between shoot growth and root growth, and increase soil leaching. However, there is no experimental proof. This was proposed by Carl Olaf Tamm. See also: Nutrient pollution

Consequences of forest dieback

Forest dieback can be caused by a multitude of factors, however, once they occur, they can have certain consequences.

• Fungal community: Ectomycorrhizal fungi form a symbiotic relationship with trees. Following a bark beetle outbreak, dieback can occur. This process can decrease photosynthesis, nutrient availability and decomposition rates and processes. Once this occurs, the symbiotic relationship, previously mentioned, gets negatively affected: the ectomycorrhizal fungi community decreases and then the relationship disappears altogether. This is problematic as certain plants depend on their presence for survival.
• Soil chemistry: Soil chemistry can change following a dieback episode. It can result in the increase of base saturation as biomass left behind set free certain ions such as calcium, magnesium and potassium. This can be considered a positive consequence as base saturation is essential for plant growth and soil fertility. Therefore, this signifies that soil chemistry following a dieback even could aid in recovering acidic soils.

Climate change

Changes in mean annual temperature and drought are major contributing factors to forest dieback. As more carbon is released from dead trees, especially in the Amazon and Boreal forests, more greenhouse gases are released into the atmosphere. Increased levels of greenhouse gases increase the temperature of the atmosphere. Projections for dieback vary, but the threat of global climate change only stands to increase the rate of dieback.

• Reduced resiliency: Trees can be resilient. However, that can be changed when the ecosystem is hit with a drought episode. This results in trees becoming more susceptible to insect infestations, thereby triggering a dieback event. This is a problem as climate change is predicted to increase drought in certain regions of the world.
• Thresholds: A number of thresholds exist in relation to forest dieback such as “biodiversity [...], ecological condition [...] and ecosystem function”. As climate change has the power to cause diebacks through multiple processes, these thresholds are becoming more and more achievable where, in some cases, they have the ability to induce a positive feedback process: when the basal area in an ecosystem decreases by 50%, species richness of ectomycorrhizal fungi follows. As mentioned earlier, ectomycorrhizal fungi are important for the survival of certain plants, turning dieback into a positive feedback mechanism.
• Tipping points: Scientists do not know the exact tipping points of climate change and can only estimate the timescales. When a tipping point is reached, a small change in human activity can have long-term consequences on the environment. Two of the nine tipping points for major climate changes forecast for the next century are directly related to forest diebacks. Scientists are worried that forest dieback in the Amazon rain forest and the Boreal evergreen forest will trigger a tipping point in the next 50 years.

See also

• Bark beetle
• Birch dieback
• Forest pathology
• Heat wave
• Hymenoscyphus fraxineus – cause of ash dieback
• Kauri dieback
• Permanent wilting point