مفاجاة تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى جعل التربة تطلق المزيد من ثاني أكسيد الكربون في الهواء

الطبيعة تتنفس. تستنشق الأشجار ثاني أكسيد الكربون وتخزن هذا الكربون في أوراقها وفروعها. بعد أن تموت ، تلتهم الميكروبات في التربة بقايا الطعام الغنية بالكربون وتعيد ثاني أكسيد الكربون إلى الهواء ، وهي عملية تعرف باسم التنفس. ارتفاع درجات الحرارة يؤدي إلى كل من العمليات بشكل أسرع. ولكن - في نتيجة جديدة غير متوقعة - لا يسرع الاثنان بنفس المعدل. تعمل الميكروبات بجهد أكبر من النباتات.

اذاً الأرض  في الأساس  تلهث.

وقال بن بوند لامبرتي ، الباحث في معهد الأبحاث العالمي المشترك للتغير ، وهو شراكة بين إدارة البحث والتطوير ، إن "التربة في جميع أنحاء العالم تستجيب لمناخ دافئ ، والذي بدوره يحول المزيد من الكربون إلى ثاني أكسيد الكربون ، الذي يدخل الغلاف الجوي". مختبر نورثويست باسيفيك نورث وست وجامعة ميريلاند. "إن تغير المناخ يؤدي إلى زيادة درجة الحرارة التي تعمل في ظلها التربة والأنظمة الإيكولوجية ، مع تأثيرات يمكن التنبؤ بها - مثل النشاط الأسرع - وغير المؤكد - أي أن المجتمعات الميكروبية والنباتية قد تتغير."
إن تأثير هذا الخلل المتنامي لا يضع المزيد من ثاني أكسيد الكربون في الجو محصوراً في الهواء فحسب ، بل إنه أيضاً يضعف قوة التربة كمكان طبيعي لتخزين الكربون. وقال بوند لامبرتي ، المؤلف الرئيسي لدراسة جديدة في مجلة "نيتشر" التي تبحث هذه الظاهرة: "من غير المؤكد إلى أي مدى  ، ستستمر الأرض في العمل كمغسلة قوية للكربون". "لكن من الواضح أيضًا أن حوض الكربون الأرضي لا يمكن أن يستمر إلى ما لا نهاية إذا استمر المناخ في التغير".

وجد العلماء أن معدل قيام الميكروبات بضخ غاز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي قد قفز بنسبة 1.2٪ بين عامي 1990 و 2014 ، وهو رقم قد يبدو للوهلة الأولى صغيرًا ولكن على نطاق عالمي في فترة زمنية قصيرة نسبيًا في التاريخ. قالوا: "هائل". لقد استندوا إلى استنتاجاتهم على آلاف المشاهدات في مئات المواقع حول العالم.

وقال بوند لامبرتي: "هذه نتيجة تستند إلى ملاحظات في العالم الحقيقي". "هذه ليست تجربة مخبرية تخضع لرقابة مشددة ... نحن نراقب الأرض فقط. "لا يمكن التلاعب بها في المختبر". لقد جمعت جميع القياسات المبلغ عنها للتنفس في التربة وبحثت بيانات الأقمار الصناعية من نفس الوقت والمكان لتحديد "كيفية إنتاجية النبات - التي يمكن قياسها من الأقمار الصناعية ، أو الاستدلال على أساس قياسات الأراضي - يتغير ، بالنسبة لتغيرات التنفس في التربة ، "قال.

"معظم الدراسات التي تتناول هذا السؤال تنظر إلى موقع فردي واحد" ، قالت فانيسا بيلي ، عالمة أبحاث أولية في المختبر الوطني لمنطقة شمال غرب المحيط الهادئ ، ومؤلفة مشاركة في الصحيفة. "هذه الدراسة تطرح السؤال على نطاق عالمي. نحن نتحدث عن كمية ضخمة من الكربون. إن الميكروبات تمارس تأثيرا كبيرا على العالم يصعب قياسه على نطاق واسع. "

وعن سبب زيادة سرعة الميكروبات ، "يمكن أن يكون المزيد من الميكروبات ، أو يمكن أن تكون مختلفة ،" قال بيلي. أحد التفسيرات لكل هذا التنفس الثقيل هو أن ارتفاع درجات الحرارة جعل من السهل على الميكروبات أن تكسر الكربون المعقد. وقال بيلي: "لذا يمكن أن تأكل الميكروبات أنواعا مختلفة من الكربون مع زيادة درجة الحرارة ، وهذا الكربون إما متاح الآن أكثر أو أكثر تحللًا على نطاق واسع". "ما يحدث ليس تسارعاً ثابتاً لعمليات النظام الإيكولوجي. إنه تغيير في توازن الكربون في النظم الإيكولوجية ".

وجدت دراسة حديثة أخرى - هذه الدراسة التي أجراها علماء في جامعة مانشستر في المملكة المتحدة - أن تغير المناخ يغير التربة بطرق أخرى مهمة. وتحفز الحرارة والجفاف انتشار العشب الذي يتحمل الجفاف بسرعة ، والذي يسلب التربة من الرطوبة. وتوقع الباحثون - بقيادة فرانسيسكا دي فريس من مدرسة الأرض والعلوم البيئية بالجامعة - أن الجفاف المستمر يمكن أن يغير بيولوجيا التربة.

وقالت بيلي إن الجفاف يمكن أن يضغط على الميكروبات لتغيير الوظائف ، مما يدفعها إلى "تحلل أشكال الكربون التي كانت تعتبر في السابق مستقرة نسبيا ومستمرة في التربة". "إن كيفية استجابة الميكروبات للجفاف أمر مجهول للغاية ، مع وجود عواقب محتملة كبيرة على استقرار التربة وخصوبتها ومتانتها في جميع أنحاء العالم".

يمكن للبشر أن يساعدوا في الحفاظ على صحة التربة من خلال الحفاظ على الغابات أو إعادة نموها ، ولكن ربما لن يكون ذلك كافياً ، كما قال بوند لامبرتي ، موضحاً أن "هذا هو استجابة عالمية لعملية عالمية ، ويعتمد عكسها على التباطؤ". "خفض المعدل الذي نضع فيه غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي".

اعداد وترجمة / فادي طارق 

المصدر