ייעור, אקלים ועתיד היערות בישראל
Forestation, Climate and the Future of Forests in Israel

אקולוגיה וסביבה

12 Pages Posted: 22 Aug 2019

See all articles by Eyal Rotenberg

Eyal Rotenberg

Weizmann Institute of Science

Dan Yakir

Weizmann Institute of Science

Date Written: 2018

Abstract

תקציר בעברית: האקלים הוא תוצאה של מאזני אנרגיה בין האזורים השונים על פני כדור הארץ ועם החלל החיצון. הצומח מושפע מהמאזנים הללו ומשפיע עליהם. עלייה בריכוזי גזי חממה באטמוספרה גורמת להתחממות עולמית. לצמחים, בקובעם את גז החממה החשוב, הפחמן הדו–חמצני, השפעה מקררת על אקלים כדור הארץ. לצמחים השפעה גם על בליעת קרינת שמש, על שינוי בשטפי התאדות וחום, על משטר הרוחות ועוד, וגם אלה עשויים להשפיע על האקלים.

החשש משינוי האקלים בעקבות פעילות אנושית הביא להקמת רשת בין–לאומית של תחנות מחקר שעוסקות בהבנת הקשר בין האקלים לצומח הצטרפה תחנת מחקר ביער יתיר לרשת זו כתחנה יערנית יחידה על 2000ברחבי העולם. בשנת סף המדבר. המחקר ארוך הטווח בתחנה באזור אקלים צחיח למחצה הביא לתובנות חדשות ביחסי גומלין אלה. נמצא שעל אף תנאי היובש קצב קיבוע הפחמן השנתי ביער יתיר דומה לזה של יערות יותר קרינת 15% גרם פחמן למ"ר). היער בעל העלווה הכהה קולט מעל ל–200האורנים באירופה (כ– שמש מסביבתו המדברית. למרות זאת, הטמפרטורה של עלוות היער נמוכה מזו של פני השטח הסובב מעלות בממוצע, דבר הגורר ירידה בפליטת קרינת חום מהיער. פליטת חום מוחשי מוגבר 5בכ– מהתווך הצמחי מפצה על עומס הקרינה הרב הנקלט ביער בתהליך שנקרא 'אפקט הקונווקטור'. האפקט מציין את יעילות חילוף החום בין העלווה לאוויר, ואחת מתוצאותיו היא הגברת הסעת החום מהתווך הצמחי שתורמת להתחממות האטמוספרה ושמנוגדת להשפעת היער המקררת עקב קליטת הפחמן מהאטמוספרה. מכימות תהליכים אלה עולה שלייעור באזור יתיר השפעה ראשונית מחממת, שנה, שהיער יַק ֵּבע בהן כמות מצטברת של פחמן דו–חמצני, תגבר ההשפעה 80 עד 50ורק בחלוף כ– המקררת. הרחבת המדידות בעזרת מעבדה ניידת אל אזורי יער נוספים בישראל הראתה שמאזן החימום/קירור של היער רגיש לתנאים המקומיים. זמן האיזון בין ההשפעה המחממת לזו המקררת ביער ביריה שבגליל. מודלי צומח-אקלים אזוריים מראים שהגדלת היקף היער 80%מתקצר בכ– באזורים צחיחים למחצה עשויה להביא לשינוי במערכות הסינופטיות, ובחלק מהאזורים גם להגברת משקעים. נוסף על כך, מתייחסת הסקירה לעתיד היערות בישראל בהינתן התחזיות לשינוי באקלים ובמאזן הפחמן של מדינת ישראל.

English Abstract: The Earth’s climate is the product of exchange energy fluxes among earth’s various regions and with outer space. Vegetation is affected by the outcome of balances of climatic conditions in a given region, but vegetation also affects these climatic conditions. The rise in greenhouse gases in the atmosphere causes global warming. By sequestering the main greenhouse gas, carbon dioxide, plants have a cooling effect on the Earth's climate. Plants also affect the climate by altering the absorption of the sun’s radiation; altering the exchange of heat, in the form of evaporation and sensible heat, with the atmosphere; altering wind patterns, and more. All of these changes affect the climate conditions.

The fear of man-made global warming led to the establishment of a global network of research stations that work to understand the connection between climate and plant ecosystems around the world. In 2000, the Yatir forest research station joined this network. This is the only such station located in a forest at the edge of a desert. Long term research at the station in semi-arid climate conditions has led to new insights into the relationships between the forest and the climate. This research found that even in dry conditions, the annual rate of carbon fixation in the Yatir Forest is similar to that in European pine forests (around 200 grams of carbon per square meter). Dark canopy forests absorb over 15% more solar radiation than the surrounding desert. Despite this, the forest canopy temperature is lower than that of the surrounding surface by an annual average of five degrees. This leads to a decrease in thermal radiation emission from the forest. The emanation of increased sensible heat from the trees’ cover, which mediates this additional radiation load that is absorbed by the forest, occurs through a process termed the “convector effect”. This effect denotes the efficiency of the heat exchange between the forest canopy and the air. One of the outcomes of the “convector effect” is that an increase in heat transport from trees to the air contributes to atmospheric warming. This, in turn,counteracts the cooling effects of the forest’s carbon sequestration. In quantifying these processes, it was found that forestation of the Yatir region initially had a warming effect. Only after some 50-80 years did the forest sequester enough carbon to enable the cooling effect to overcome the warming effect. Expanded measurements conducted with a mobile laboratory that traveled to forested areas around Israel showed that the forest’s heating/cooling balance is sensitive to local conditions. The time that it takes to reach a balance between the heating effect and the cooling effect is about 80% shorter in forests in the Galilee region. Regional plant-climate interaction models show that large scale expansion of forested areas in semi-arid regions could lead to changes in synoptic systems and, in some of those areas, would increase precipitation. Additionally, the present review touches upon the future of forestry in Israel given various predictions for climate change and changes in the carbon balance in Israel.

Note: Downloadable document in Hebrew.

Suggested Citation

Rotenberg, Eyal and Yakir, Dan, ייעור, אקלים ועתיד היערות בישראל
Forestation, Climate and the Future of Forests in Israel (2018). אקולוגיה וסביבה, Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=3438985

Eyal Rotenberg (Contact Author)

Weizmann Institute of Science ( email )

234 Herzl Street
Rehovot, 76100
Israel

Dan Yakir

Weizmann Institute of Science ( email )

234 Herzl Street
Rehovot, 76100
Israel

Do you have a job opening that you would like to promote on SSRN?

Paper statistics

Downloads
64
Abstract Views
258
rank
408,013
PlumX Metrics