من أجل تقييم التغيرات الناجمة عن الأنشطة البشرية، فانه من الضروري استخدام نظم رصد  فعالة لإدراك وتوقع الآثار الخطرة. الطرق البيولوجية يمكن تطبيقها بنجاح في توقع تأثير الأنشطة البشرية وخاصة الملوثات وذلك في وقت مبكر منذ تقديمها كطريقة فعالة وموثوق بها لتقييم تأثير المواد البشرية على الكائنات الحية. وبالتالي الميكروبات والنباتات والحيوانات، والسكان والمجتمعات الأحيائية والنظم البيئية تبين وجود مستويات مختلفة من الحساسية ويمكن استخدامها بنجاح من حيث المؤشرات البيئية (المؤشرات الحيوية) لتقييم والتنبؤ بالتغيرات البيئية في الوقت المناسب.

           وبالتالي فمن الواضح أن كل نبات هو نتاج الظروف التي ينمو تحت تاثيرها وبالتالي، يكون مقياساً للبيئة. الأنواع السائدة في منطقة هي أكثر المؤشرات أهمية، كما أنها تتلقى التأثير الكامل للموئل لأكثر الفترات طولاً. ونتيجة لذلك، المجتمعات النباتية هي مؤشرات أكثر موثوقية من النباتات الفردية. النباتات هي مؤشرات للظروف والعمليات والاستخدامات. الأنواع الكبيرة بمثابة مؤشرات أفضل من الأنواع الصغيرة.

      على مدى السنوات القليلة الماضية، تركز الإهتمام على التأثيرات المحتملة للتغيرات المناخية على الغطاء النباتي في المملكة العربية السعودية . يمكن ان تكون الاضطرابات في بيئة ما طبيعية أو من صنع البشر. الاضطرابات الطبيعية، على المجتمعات النباتية هي جزء لا يتجزأ من  معظم أجزاء المشاهد الطبيعية في المملكة. والنمو الطبيعي للمجتمعات النباتية يعتمد على قدرة الموائل المختلفة للتعامل مع معدل الاحترار، وزيادة تقلب المناخ وكذلك على قدرتها على مواجهة انخفاض المياه المتوفرة وزيادة خطر المنافسة، والرعي الجائر واضطرابات أخرى مثل الاستخدام غير المستدام، والحرائق، الخ. الآثار الضارة للمناخ على المجتمعات سيكون لها بالتأكيد تداعيات خطيرة على أمن وسلامة مواردنا الطبيعية . فإن تغير المناخ العام في المملكة العربية السعودية أو في منطقة الشرق الأوسط بشكل عام له تأثير كبير على التنوع الأحيائي الفقير في المنطقة. في مثل هذه الحالات، فإن معظم الأنواع المعرضة للخطر لن تكون قادرة على النمو في مواطنها الحالية وبالتالي فإنها إما أن تهاجر إلى أقرب أماكن مناسبة أو يتقلص عددها وتنقرض في وقت لاحق. أحيانا الأنواع التي لا يمكن أن تهاجر إلى مناطق جديدة يتغير سلوكها فسيولوجيا عن طريق حدوث تقلص بهيكلها الكلي أو عدم إنتاجها لأي أزهار .

         مقارنة نماذج النظم البيئية المختلفة لمعرفة تغير المناخ في المستقبل هي واحدة من الخطوات التي يتبعا معظم الباحثين  لتحديد ما إذا كانت الأنواع النباتية تستطيع مواكبة التقلبات المناخية الحالية. ويعتقد البعض أن الأنواع قد تهاجر مسافة  8-60 متراً صعودا ارتفاع/الزمن أو 10-15 كم في اتجاه القطب. يتم الإبلاغ عن الأنواع مثل Maerua oblongifolia، Orthosiphon الشاحبة، Indogofera oblongifolia،  Dobera glabra ، وغيرها التي عادة ما تكون موجودة في المناطق المنخفضة لتهامة وقد تم توثيق هذا من ارتفاعات تتراوخ من 300-800 متر فوق مستوى سطح البحر.  هذا النوع من الهجرات  يعزى سببه إلى تغير المناخ.

تأثير درجة الحرارة والماء الضغط على النباتات

• تكون النباتات صغيرة الحجم.
• الاوراق تكون اكثر صغراً.
• كثافة الاكتساء بالزغب تكون كبيرة.
• زيادة سمك طبقة الكيوتكل على الأوراق للحد من معدل النتح.
• إنتاج عدد قليل من الأزهار.
• إنتاج عدد قليل من البذور، وهي في معظمها غير حيوية.

      تقييم التغير المناخي على المدى الطويل لكثافة مجتمعات الأنواع أو نطاق توزيعه في بعض الأحيان يكون صعباً، ويكون ذلك في المقام الأول لسببين : 1) . كلاً من المناخ و العوامل البيولوجية تختلف كل سنة، وغالبا ما تغطي هذه التغييرات السنوية الاتجاهات الطويلة الأجل، مما يجعل من الصعب معرفة ذلك، 2) عوامل مثل فقدان الموائل، والرعي ، والمنافسة مع الأنواع المحلية والغريبة الأخرى، وأحيانا حتى التلوث الذي يؤثر على حجم مجتمع الأنواع وتوزيعه جنبا إلى جنب مع تغير المناخ بحيث يكون من الصعب التحديد بشكل قاطع فعالية تاثير اي من هذه الاسباب. ومع ذلك، فإن نطاق الارتفاعات الحالي ، منطقة التوزيع ، وحجم مجتمع الانواع ، وحالة حفظها ، والبيئة ، والتنوع الوراثي المظهري هي بعض من المؤشرات التي تُؤخذ في الاعتبار عند تقييم الاستجابة العامة من نوع أو من عدد من الانواع خاصة مع تغير المناخ. الجفاف في سنوات متتالية يشكل بالتأكيد خطرا على النباتات الضعيفة. مثل هذه النباتات ، اذا عانت من الإجهاد المائي في مرحلة الشتلات ستبقى في حجم صغير ، وتنتج عدد قليل من الزهور، و تضع عدد قليل من البذور قابلة للانبات ومن ثم  تموت ، في حين أنه في حالة وجود رطوبة كافية ، فسيكون الهيكل الخارجي لهذه النباتات  كبيرة و ينتج ما يكفي من الزهور والبذور للموسم المقبل . الأنشطة الفسيولوجية في النباتات المعمرة مثل الأشجار والشجيرات خلال الظروف المناخية المعاكسة ليست مختلفة عن تلك النباتات السنوية. شهدت عدة نباتات في المناطق القاحلة  لأجزاء من المملكة العربية السعودية بعض التعديلات في الخصائص الهيكلية بها وارتبطت تلك التعديلات مع طرق حفظ المياه بداخلها . مع اختلافات المناخ فان حدوث اختلاف او تعديلات هيكلية مثل تغير كثافة الزغب يحدث أيضا إلى مستوى معين. من اهم الافراد النباتية هي نباتات ( أكاسيا ) ولديها أوراق صغيرة للحد من معدل النتح . ومن التعديلات الهيكلية الشائعة ايضا (وليس فقط في أكاسيا ولكن في الأنواع الأخرى أيضا) تشمل ،  سمك طبقة الكيوتكل في جميع أسطح الأجزاء الهوائية للنبات . أحيانا يتم تغطية الأجزاء الهوائية ، خاصة في الاوراق والتي تغطى بمادة تشبه الشمع (مثل Calotropis ، Rhanterium ، Capparis ، الخ ) والتي لها دور في خفض فقدان المياه من خلال البشرة عندما تغلق الثغور .  –الثغور المغمورة هي ميزة أخرى شائعة في النباتات الحية نتيجة الاختلافات المناخية القاسية. هذه الميزة تساعد على التقليل من فاقد المياه خلال النتح . في المملكة العربية السعودية حوالي 50-60 ٪ من النباتات هي نباتات حولية قادرة على إكمال دورة حياتها في فترة قصيرة نسبيا من أجل الهروب من التغيرات الموسمية . بعد ذرف او سقوط بذورها ، مثل هذه النباتات تدخل  لفترات طويلة  بفترة السكون إما في شكل بذور مثل ( Diplotaxis ، Picris ، Spergula ، الخ ) أو ككرة لولبية خضرية نامية خلال الأشهر الجافة من السنة (Anastatica heirochuntica) . خلال الظروف المناخية المعاكسة  تنتج نباتا مثل، Enneapogon desvauxii أو Gymnarrhenia micrantha زهور تحت الأرض ، وبعد نمو الوريقات الأولى لتلك النباتات . تمتلك تلك الزهور النامية تحت سطح الارض القدرة على  إنتاج البذور.و عندما تحصل البذور على ما يكفي من الرطوبة تنبت الى  نبات طبيعي .

تاثير التغيرات المناخية على المجتمعات النباتية

1. سقوط الأوراق مبكراً.
2. زيادة هجوم الممرضات (حيث ان التغيرات المناخية تجعل الآفات والممرضات تهاجر أيضا إلى مناطق جديدة).
3. غياب الملقحات وموزعات البذور.
4. عدم نضوج الفاكهة في وقتها.

       هناك ثلاث طرق محتملة تستجيب من خلالها النباتات لتغير المناخ مثل 1) الثبات في التغيرات المناخية ، 2) الهجرة إلى  مناخ أفضل قابل للتكيف و 3) الانقراض. تحدث التغيرات في الفئة الأولى الآنفة الذكر وفيها ثلاثة أنواع من الثبات، المرونة المظهرية، والتكيف الوراثي التدريجي للافراد أو التغيرات البيئية. ومع ذلك تبين الأدلة أنه خلال الظروف المناخية المعاكسة، فان الأنواع تميل إلى الهجرة إلى مكان أكثر ملاءمة بدلاً من التكيف وراثيا. وعموما، فان الانواع التي تمتلك قدرة كبيرة لإستجابات تكيفية خلال التنوع الوراثي، المرونة المظهرية، والوفرة العالية أو قدرات الانتشار الكبيرة هي الأقل عرضة لخطر الانقراض. علاوة على ذلك فان الصحراء القاحلة، وسلاسل الجبال أو سواحل الشواطئ، في بعض الأحيان، تمنع او تحد من الهجرة المتاحة والسهلة للعديد من الأنواع. ولهذا سيكون للتغير المناخي تأثير كبير على هذه الأنواع.

     بعضاً من فئات النباتات تبدو أكثر حساسيةً. وتدمير المجتمع النباتي وتجزئته له أهمية خاصة للانواع المتوطنة. ونتيجة  للتغيرات المناخية، اذ لم تستطع الانواع المقاومة والتكيف ، تظهر الأنواع بشكل مشتت ومجزأ التوزيع وقد يُرى مداها حتى تصبح أكثر تجزأة، حتى تختفي محليا. محليا أو إقليميا،  يضعف تغير المناخ  الأنواع السائدة مثل Acacia SPP.، Lycium shawii، وغيرها من خلال تساقط الأوراق.

    يصعب في الغالب تقدير آثار الحرارة على النباتات لأنها تعتمد بشكل وثيق على إمدادات المياه المتاحة. هناك تكيفات مختلفة للتغلب على درجات الحرارة العالية جدا، مثل ظهور أوراق مرتبة عموديا ضيقة أو أوراق المتدلية (على سبيل المثال نبات اللبخ Ficus salicifolia)، أو وجود الشعيرات الكثيفة السميكة البيضاء (على سبيل المثال نبات Teucrium polium ). ووفقا للعلماء، فان زيادة ترسب النيتروجين و تركيز CO2 في الغلاف الجوي يكون في صالح مجموعات من الأنواع التي تتشارك في بعض صفاتها الفسيولوجية او صفات تاريخ حياتها كالصفات الشائعة بين الأنواع الغازية مثل (Tridax procumbens ، Nicotiana glaucum ،Opuntia spp.) التي تسمح لها بالسيادة المحلية. بقدر ما يتعلق الأمر بتوزيع النباتات ، فان الاستجابة للتغيرات المناخية لها معدلات تصاعدية وتنازلية. تشير الدراسات إلى أن التشتت والانتشار لن يكون مشكلة كبيرة بالنسبة لمعظم الأنواع في تغير المناخ، وبذلك فان قضية توفير موائل مناسبة لم يتغير . للأسف فان هذا الامتياز لا يمكن أن يؤخذ على أنه مضمون بقدر ما يتعلق بالحالة في المملكة العربية السعودية. معظم الموائل في المملكة العربية السعودية وأماكن أخرى في شبه الجزيرة العربية تعاني من الانقسام الشديد بسبب الأنشطة البشرية، وبالتالي فإن فرص الهجرة سوف تكون محدودة وتقتصر على أقل من 50٪ من العناصر النباتية الحالية في المملكة العربية السعودية .

      تغير المناخ وزيادة CO2 في الغلاف الجوي يمكن أن تؤثر على العلاقة بين النباتات والملقحات. ووفقا للعلماء، فان نسبة CO2 المرتفعة تؤثر على الإزهار (الوقت وعدد الزهور) وجودة الرحيق (الأحماض الأمينية).

      في مناطق في أو حول جبل طلان، جبل ورجان..الخ، فان بوادر تغيير المناخ المحلي لتلك الاماكن يكون كبيراً. في هذه الجبال، تغطى المنحدرات السفلية مجموعات هائلة من أشجار العرعر الميتة تماما جنباً إلى جنب مع العديد من اشجار التنين الميتة (Dracaena ombet). الآن معظم الغطاء النباتي في هذه الجبال موجود فقط في أخاديد المحمية والوديان حيث الماء العالق بعد المطر. ووفقاً لكولينيت” في عام 1977م، من بين العديد من النباتات المستوطنة التي تنمو على هذا الجبل (جبل دباغ) كان هناك خمسة وعشرين نباتا بعض منها من نوع Phlomis تم اكتشافها حديثا ،  ونحو نفس العدد من الشجيرات من Daphne linearifolia ، وعدد من الاسفنج الحصوي في مناطق محدودة والمغطى بالزنبق. في العام 1985م ، ما يقرب من جميع أنواع العرعر Junipers الكبيرة  قد أزيلت، وقد خفضت عدد من نباتات Phlomis إلى خمسة، وكانت معظم الشجيرات دافني ميتة أو تحتضر وعدد من النباتات الخزامى تم خفضها بنسبة تزيد على النصف . الناس الذين يعيشون في المنطقة ، وخاصة بالقرب من مخيم Sawawin و ، علقوا على انه كيف ان الجبل كان من النادر ان يكون مكللا بالسحب مقارنة مع السنوات السابقة”. كانت الأراضي المشجرة بالعرعر Junipers procera في حالة جيدة لقرون عديدة . للأسف تم الإبلاغ عن انخفاض واسع في العقدين الأخيرين أو نحو ذلك . يتميز هذا التراجع بحدوث سقم او ضعف شديد بالجزء المنخفض للنطاقات المرتفعة من الغابات . ومع ذلك، فإن الأراضي المشجرة باشجار شاهقة العلو عادة ما تكون في حالة جيدة .

      تأثرت توزيعات وأحجام وكثافة المجتمع النباتي، ..الخ بصورة مباشرة من قبل التغيرات في الغطاء النباتي في معظم أنحاء المملكة العربية السعودية. ومن المتوقع أن تكون في خطر أكبر بسبب الموائل غير المناسبة ومختلف العقبات في هجرة الأنواع نتيجة للتغيير في استخدامات الأراضي، وبالتالي تفتيت الموائل العديدة. بسبب سوء الإدارة، فإن هذه العقبات أو الضغوط تتسبب وضع بعض الأنواع حاليا في الفئة “المهددة بالانقراض”، لتصبح منقرضة وغالبية هؤلاء وصفت بانها “المهددة بالانقراض أو المعرضة” لتصبح أكثر ندرة وبالتالي أقرب إلى الانقراض في العقود القليلة القادمة.

التنوع النباتي في المملكة العربية السعودية

التأثيرات على النظم البيئية

     الجفاف لفترات طويلة له تداعيات خطيرة على النظم البيئية المختلفة في المملكة العربية السعودية. فإذا لم يكن هناك أمطار،  سيعمل هذا على تقليل مستوى المياه الجوفية إلى حد كبير،  وسيجعل المناطق الرطبة والأراضي والينابيع الموسمية في المرتفعات والأودية تجف. ونتيجة لهذه التأثيرات سيحدث تغيير جذري في الغطاء النباتي وهذا سوف يؤثر على معدل التسرب، وزيادة الجريان السطحي وانجراف التربة والانخفاض في تعويض المياه الجوفية. النظم البيئة الطبيعية التي حُددت بأنها عرضة للخطر في المملكة العربية السعودية تشمل الأودية، الغدائر، والغابات المختلفة في الجبال، الأراضي الرطبة، المروج، والمناطق الساحلية، ..الخ.

         في بعض الحالات، كما هو الحال في المناطق الساحلية،  تختفي وتضيع الموائل نتيجة لعوامل مثل ارتفاع مستوى سطح البحر، مع عدم وجود منطقة مُعرفة للأنواع للهجرة. وتعد مجموعة جزر فراسان ، قبالة ساحل جيزان هي واحدة من أروع الموائل لنوعين مهمين لنبات المانغروف. (Avicennia marina و Rhizophora mucronata). هذه الجزر هي أيضا مكان يستريح به عدد من الطيور المهاجرة مثل النورس الأسخم والنورس أسود الرأس، خطاف البحر، أبناء الماء، البجع، وما إلى ذلك أيضا, وتوفر غابات المانغروف الساحلية أرضا خصبة لعدد من القريدس والأسماك. وجود مجتمعات المانغروف والطيور قد يكون مهدداً بسبب اختفاء المستنقعات الساحلية نتيجة للزيادات في مستوى سطح البحر بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري.

       الأنواع الموجودة في جبال الحجاز هي أيضا في خطر فقدان الموائل نتيجة للتغيرات في المناخ. بسبب ظروف درجة الحرارة القصوى لهذه المناطق التي تخضع لتغييرات كبيرة، إلى حد ما بسبب ارتفاع معدلات التفاوت في هيكل الموائل التي تحدث بشكل طبيعي على المناطق الجبلية نتيجة للتغيرات في شدة الانحدار، الانحدار والتعرض. وإلى جانب فقدان الموائل فان الأنواع البرية في خطر نتيجة الاخطار الناجمة من الحرائق. فمن المعروف الآن أن نوع الغطاء النباتي في منطقة ما هو العامل الأساسي الذي يشمل جميع أنواع مخاطر الحرائق.  اما العوامل الرئيسية الأخرى التي سينظر لها في امكانية تسببها للحرائق هي الرطوبة النسبية ودرجة الحرارة. العديد من أنواع الأعشاب السائدة مثل Themeda triandra، Cenchrus ciliaris، تكون مهيمنة في المناطق ذات الكثافة العالية الأنواع. النباتات الجافة من هذه الأنواع هي الخطر الرئيسي المسبب للحرائق الهائلة.

           المراعي ومكوناتها هي الموارد الطبيعية الأكثر أهمية في الأجزاء الشمالية من المملكة العربية السعودية. بعد إنشاء العديد من المناطق المحمية، تم البدأ في برنامج رصد المراعي بواسطة مراكز التنمية الحيوانية والمراعي في الجوف لتحديد آثار المناخ وانتعاش الغطاء النباتي. تُظهر دراساتهم أنه على الرغم من منع الرعي، فان الغطاء النباتي في العديد من المناطق ما عدا حرة الحرة قد توقف، وكان ذلك في المقام الأول بسبب قلة الأمطار والحرارة الشديدة. وقد كان النظام المستخدم من قبل فريق التحقيق يمكن استخدامه من قبل مديري المراعي لضبط أعداد المواشي طبقاً لوتيرة نمو المراعي.

        في معظم أنحاء المملكة العربية السعودية، فإن مصطلح ‘النباتات النادرة’ له أهمية كبيرة عند الإشارة إلى الحياة النباتية. ويرجع هذا في المقام الاول لسنوات الجفاف، والحرارة الشديدة والاستخدام غير المستدام للموارد الطبيعية. في العديد من البلدان، تشكل النباتات النادرة 5-15٪ فقط في حين أنه في المملكة العربية السعودية، تشكل حوالي 33٪ والفئة النادرة  تشمل أيضا الأنواع المهددة بالانقراض  .

     الآثار السلبية المتوقعة لتغير المناخ على الغابات بالمملكة العربية السعودية خلال السنوات 50-100  المقبلة تشمل ما يلي:

• زيادة في وتيرة التغيرات في أنماط الاضطرابات الطبيعية مثل الحرائق.
• التحول نحو عصر البنية التركيبية الأصغر للغابات.
• إعادة تنظيم التشكيل الخاص بالأنواع في الغابات.
• حدوث تغيرات رئيسية على طول الغابات وحدود المناطق الغنية بالانواع النباتية، وعلى وجه الخصوص في المناطق الجنوبية الغربية والشمالية الغربية.
• تراجع الغابات في المناطق الغنية بالأنواع بسبب القدرات البطيئة لإنتشار النباتات.