إيهاب محمد زايد – مصر
تعمل محطة مراقبة ثاني أكسيد الكربون التابعة لمركز وودويل لأبحاث المناخ في بحيرة Eight Mile في ألاسكا على مدار العام لفهم كيفية تغير انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من التربة الصقيعية في القطب الشمالي الذي يزداد احترارًا.
لم يعد بقاء الأرض المتجمدة في القطب الشمالي مضمونًا مع استمرار ارتفاع درجات حرارة الأرض. ولكن ما زال مدى تدهور ما يسمى بالتربة الصقيعية من تفاقم تغير المناخ غير واضح ، وفقًا لتقرير التقييم السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) ، والذي صدر هذا الأسبوع. يترك عدم اليقين الباحثين في فجوة محبطة في توقعاتهم المناخية.
تغطي التربة الصقيعية ربع أراضي نصف الكرة الشمالي وتخزن حوالي 1.5 تريليون طن متري من الكربون العضوي ، أي ضعف ما يحمله الغلاف الجوي حاليًا. معظم هذا الكربون هو بقايا الحياة القديمة المغلفة في التربة المتجمدة لما يصل إلى مئات الآلاف من السنين.
في العقود الأخيرة ، ذوبان الجليد السرمدي بسبب الاحتباس الحراري من الحرارة المحتبسة بشكل أساسي عن طريق ثاني أكسيد الكربون المنطلق في الغلاف الجوي من حرق الوقود الأحفوري. يزداد الاحترار في القطب الشمالي بمعدل ضعف المعدل العالمي منذ عام 2000 ، وفقًا للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي. نظرًا لأن هذه الزيادة تسرع من ذوبان الجليد الدائم ، فإن الكربون العضوي الموجود بداخلها يتحلل ويطلق ثاني أكسيد الكربون ، مما يؤدي إلى تفاقم تغير المناخ.
لكن علماء المناخ غير متأكدين من كمية الكربون التي سيتم إطلاقها من التربة الصقيعية ومتى ، وهو ما ينعكس في النطاق الواسع من التقديرات التي قدمها تقرير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ هذا الأسبوع. يعيق عدم اليقين هذا توقعات تغير المناخ ، مما يجعل من الصعب معرفة ما إذا كانت دول العالم تسير على الطريق الصحيح لتحقيق الأهداف المصممة للحد من ظاهرة الاحتباس الحراري المنصوص عليها في اتفاقية باريس لعام 2015. يعتمد وضع سياسات لتحقيق هذه الأهداف على فهم دقيق لكمية ثاني أكسيد الكربون التي تدخل الغلاف الجوي كل عام.
يؤدي الاحتباس الحراري إلى تحرير الكربون من الحياة المدفونة منذ فترة طويلة في التربة المتجمدة في القطب الشمالي ، لكن تأثيره على أزمة المناخ غير واضح أشار إلي هذا الكاتب العلمي جوردان ويلكرسون سينتفك أمريكان.
لا تأخذ معظم النماذج المناخية الحالية في الحسبان الكربون المنطلق من التربة الصقيعية في عمليات المحاكاة الخاصة بها. بدلاً من ذلك ، يقدم أحدث تقرير للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أفضل تقدير لنطاق الكربون الذي يمكن أن تطرده التربة الصقيعية. ثم يراعي هذا النطاق عند تقدير ميزانية الكربون المتبقية في العالم – كمية ثاني أكسيد الكربون التي لا يزال من الممكن انبعاثها – لتحقيق أهداف اتفاقية باريس ، كما يقول تشارلي كوفن ، عالم دورة الكربون في مختبر لورانس بيركلي الوطني وأحد المؤلفين الرئيسيين من التقرير. على الرغم من أن هذا النهج ليس مثاليًا ، إلا أنه “انعكاس لإلحاح أزمة المناخ” ، على حد قوله. “ليس لدينا الوقت لحل مثالي. نحن بحاجة إلى التصرف بناءً على المعرفة التي لدينا “.
في غضون ذلك ، يحاول الباحثون فهم مساهمة التربة الصقيعية في ظاهرة الاحتباس الحراري بشكل أفضل. المفتاح هو دورة الكربون على الأرض ، حيث يتم تبادل الكربون بين الأرض والماء والهواء. في القطب الشمالي الاحترار ، هناك تأثيران متعارضان يغيران الدورة. عندما تذوب التربة ، تستهلك البكتيريا والفطريات والميكروبات الأخرى التي تعيش في التربة المواد العضوية المكشوفة وتتسبب في تجشؤ الكربون في الغلاف الجوي. وتزدهر المجتمعات الميكروبية بشكل أفضل في القطب الشمالي الأكثر دفئًا ، مما يزيد من أعدادها وشهيتها. من المحتمل أن يؤدي هذا إلى إنشاء ما يسمى بحلقة التغذية الراجعة: يتسبب تغير المناخ في إطلاق المزيد من ثاني أكسيد الكربون ، مما يؤدي إلى تفاقم المشكلة على مستوى العالم وبالتالي إطلاق المزيد من الكربون. تنمو النباتات عادة بشكل أفضل في درجات الحرارة الأكثر دفئًا وفي الهواء الغني بالكربون. يسحب هذا النمو المزيد من الكربون من الهواء ويترسبه في التربة عندما تموت النباتات. يقول تيد شور ، الأستاذ في جامعة شمال أريزونا ، الذي يدرس النظم البيئية في القطب الشمالي ، مع ارتفاع درجة حرارة التربة الصقيعية للأرض ، “تسأل” من الفائز؟ “
على مدار العشرين عامًا الماضية ، أدار شور موقعًا بحثيًا بالقرب من حديقة دينالي الوطنية في ألاسكا لمحاولة تحديد المنتصر من خلال مراقبة تبادل ثاني أكسيد الكربون بين التربة والهواء. في ربيع هذا العام ، أبلغ عن شيء مثير للقلق في مجلة JGR Biogeosciences: ميكروبات التربة تفوز ، مما يعني أن المنطقة الصغيرة المحيطة بموقع دراسة Schuur هي مصدر صافٍ لثاني أكسيد الكربون.
في هذه المرحلة ، “من الصعب تخيل سيناريو يكون فيه نمو النباتات قادرًا على تجاوز فقدان الكربون من تربة التربة الصقيعية” ، كما يقول كوفن. ولكن لتحديد كمية الكربون دائمة التجمد التي يمكن إطلاقها خلال القرن الحادي والعشرين بشكل أفضل ، “هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به.”
بينما أظهرت مواقع أخرى لرصد ثاني أكسيد الكربون مؤخرًا أيضًا أن الميكروبات تفوز – على سبيل المثال ، في النتائج المنشورة هذا الشهر في رسائل أبحاث البيئة – هناك عدد قليل جدًا من المواقع التي يمكن إعادة إنتاجها بثقة.
جميع مناطق الأرض دائمة التجمد مجتمعة ، والتي تمتد على حوالي 22 مليون كيلومتر مربع. يوجد عدد قليل جدًا من مواقع البحث هذه في سيبيريا ، أكبر منطقة في العالم من التربة الصقيعية ، مما يجعلها “صندوقًا أسود” ، كما تقول جينيفر واتس ، باحثة أنظمة القطب الشمالي في مركز وودويل لأبحاث المناخ في فالماوث ، ماساتشوستس.
تجعل المناظر الطبيعية القاسية والنائية في القطب الشمالي من الصعب على الباحثين الخروج وإنشاء المزيد من المواقع. أحد العلاجات الممكنة هو مراقبة ذوبان الجليد السرمدي من بعيد باستخدام الأقمار الصناعية. استخدم العلماء بالفعل الأقمار الصناعية لتحديد أن الغطاء النباتي آخذ في الازدياد في معظم أنحاء القطب الشمالي ، على الرغم من أن مراقبة إطلاق الكربون عن بعد تتطلب مزيدًا من البراعة التكنولوجية.
أخذ العينات المتفرقة ليس السبب الوحيد لعدم اليقين بشأن مساهمة ذوبان الجليد الدائم في تغير المناخ. يواصل علماء القطب الشمالي أيضًا اكتشاف تقلبات جديدة مثيرة للقلق في قصة دورة الكربون. في عام 2019 ، أفاد واتس وعلماء آخرون في Nature Climate Change أن الميكروبات في العديد من مواقع الدراسة تظل نشطة إلى حد ما حتى خلال فصل الشتاء ، وبالتالي تطلق بعضًا من ثاني أكسيد الكربون على مدار العام. بشكل منفصل ، في Nature Geoscience في العام التالي ، ربط Schuur و Koven وباحثون آخرون بحيرات الذوبان – توسيع أحواض المياه الذائبة من ذوبان التربة الصقيعية الغنية بالجليد – إلى إطلاق فقاعات الميثان ، وهو مركب كربوني له تأثير دفيئة أقوى من ثاني أكسيد الكربون . تقول Katey Walter Anthony ، أستاذة علم البيئة في جامعة ألاسكا فيربانكس ومؤلفة مشاركة في دراسة بحيرات الذوبان: “بدون هذه الفقاعات ، فإنك تقلل من شأن ردود الفعل الكربونية”.
يقول واتس إنه حتى اليوم ، لا يزال إطلاق غاز الميثان من القطب الشمالي الدافئ “علامة استفهام كبيرة”. “نحن نعلم أن هناك غاز الميثان. لا نعرف إلى أي مدى ، ولا نعرف على الإطلاق كيف سيبدو في المستقبل “.
على الرغم من أن متوسط درجة الحرارة العالمية قد زاد بالفعل بأكثر من درجة مئوية واحدة عن مستويات ما قبل الصناعة ، “هذا صغير نسبيًا ، مقارنة بالتغييرات المحتملة التي قد تنتظرنا” ، كما يقول كوفن. كانت إستراتيجية علماء المناخ من أجل فهم أفضل للآثار المترتبة على التربة الصقيعية لمستقبل الأرض الأكثر دفئًا هي دراسة ماضيها الأكثر دفئًا. على مدى المليوني سنة الماضية ، ارتفعت درجات الحرارة أحيانًا أعلى قليلاً مما هي عليه اليوم. يقول ألبرتو رييس ، الأستاذ المساعد في جامعة ألبرتا ، الذي يدرس كيفية استجابة التربة الصقيعية القديمة لهذه الفترات الدافئة الماضية: “كل فترة من تلك الفترات الدافئة هي تجربة طبيعية رائعة”.
حلل رييس وآخرون هذا الربيع رواسب الكهوف في القطب الشمالي الكندي وشبه القطب الشمالي ، مثل الأحجار المتدفقة والصواعد ، وحددوا أن التربة المتجمدة في القطب الشمالي قد ذابت قليلاً خلال بعض الفترات الدافئة القديمة. ولكن استنادًا إلى السجلات المأخوذة من طبقات الجليد في القطب الجنوبي وجرينلاند والتي تحتوي على فقاعات هواء محبوسة من الماضي البعيد ، لا يبدو أن هناك ارتفاعات في ثاني أكسيد الكربون أو غاز الميثان في الغلاف الجوي.
“أين غازات الدفيئة هذه؟” يقول رييس. الإجابة ليست بالضرورة أنها لم تنبعث من ذوبان الجليد الدائم. كان للمحيطات في الماضي القديم المزيد من الوقت لامتصاص ثاني أكسيد الكربون المنبعث من التربة الصقيعية أكثر مما كانت ستمتصه هذه المرة. تعد مستويات اليوم أعلى بكثير من مستويات المليوني عام الماضية ، وهي ترتفع بمعدل أسرع. يقول: “لقد دفعنا النظام حتى الآن بالفعل”. “خلق البشر حالة غير تناظرية.”
More Stories
الرائد أحمد فريد عبد الخالق.. حضور أمني يجمع بين الحزم والإنسانية داخل مركز شرطة تلا
يوم اليتيم بآداب المنوفية… احتفالية إنسانية بروح العيد ترسم البهجة في قلوب الأطفال
مروة أبوسالم حين تتحول الإنسانية إلى رسالة والإعلام إلى نور يصنع الأمل