أنهار المياه السوداء.. نهر روكي المساهم الرئيسي في الكربون المذاب في نهر الكونغو

يشتهر حوض الكونغو في وسط أفريقيا بشبكة من الأنهار التي تستنزف مجموعة متنوعة من المناظر الطبيعية، من الغابات الاستوائية الكثيفة إلى السافانا الأكثر جفافًا وأشجارً، من بين روافد نهر الكونغو الكبيرة، ينفرد نهر روكي بلونه الداكن للغاية ، مما يجعل المياه معتمة تحت عمق بضعة سنتيمترات.

جذب هذا النهر الكبير بالمياه السوداء انتباه فريق أبحاث الكيمياء الجيولوجية الحيوية للكربون لدينا عندما قام ثلاثة من الباحثين بجامعة زيورخ بزيارة نقطة التقاءه مع نهر الكونغو في مدينة مبانداكا.

مبانداكا هي مدينة صغيرة في جمهورية الكونغو الديمقراطية، وتقع على بعد حوالي 600 كيلومتر من كينشاسا على نهر الكونغو، تُعرف المنطقة المحيطة بمبانداكا باسم كوفيت المركزية، وتتميز بتضاريسها المنخفضة الشاسعة، والتي يفيض معظمها خلال موسم الأمطار وينتج عنها غابات مستنقعات واسعة النطاق.

وبينما كان الفريق البحثي المكون من ترافيس دريك، باحث ما بعد الدكتوراه،بالمعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيوريخ، ويوهان ستة أستاذ النظم الزراعية المستدامة، وماتي بارثيل، فني أبحاث،بذات المعهد، يراقبون تدفق المياه الهادئة الداكنة لنهر روكي، تساءلوا عن كمية الكربون التي ينقلها هذا النهر ومن أين يأتي، للإجابة على هذه الأسئلة، قرر ثلاثة من الباحثين قياس الكربون في الروكي لمدة عام واحد لمراعاة التغيرات الموسمية.

نتائج رئيسية 

تظهر نتائج هذه الدراسة، أن نهر روكي هو المساهم الرئيسي في الكربون المذاب في نهر الكونغو، وأن غالبية هذا الكربون يأتي من ترشيح نباتات الغابات والتربة،  تشير هذه النتائج أيضًا إلى أن الطريقة التي يتم بها إجراء الحسابات حول كمية الكربون المتراكمة في الغابات الاستوائية قد تكون بعيدة عن الواقع ــ وربما مبالغ فيها بعض الشيء.

تعتبر هذه النتائج مهمة لأن الأنهار هي قنوات رئيسية للكربون من الأرض إلى المحيطات والغلاف الجوي، حيث توفر المواد العضوية للأنظمة البيئية عند المصب وثاني أكسيد الكربون إلى الهواء.

ومن المهم تحديد مقدار الكربون الذي ينقلونه، ومن أين يأتي، وأين ينتهي به الأمر. تساعد مثل هذه المحاسبة العلماء على فهم كيفية عمل النظم البيئية المختلفة، وما هو الدور الذي تلعبه في دورة الكربون، وكيف يمكن أن تستجيب للاضطرابات البشرية المستقبلية أو المستمرة، مثل تغير المناخ أو استخدام الأراضي.

قلب الغابة

يقع نهر روكي في وسط حوض الكونغو. فهو يستنزف مساحة متجانسة بشكل فريد تبلغ 188.800 كيلومتر مربع من الأراضي المنخفضة وغابات المستنقعات. وبما أن المناخ والغطاء النباتي والتربة والجيولوجيا وتركيز التأثيرات البشرية تختلف بشكل كبير عبر سطح الأرض، فمن غير المألوف أن يكون لمستجمع مياه بهذا الحجم غطاء أرضي موحد، ومن المحتمل ألا توجد مستجمعات مياه موحدة أخرى بهذا الحجم على الأرض.

وهذا يعني أنه أتيحت للباحثين الفرصة لتحديد كيفية تأثير غطاء أرضي معين على كمية وتكوين المواد العضوية المتسربة من النباتات والتربة المتحللة، والتي تحملها مياه الأمطار إلى قنوات الأنهار، ومن خلال معرفة ذلك، يمكن للباحثين”تفكيك” الإشارات المقاسة في نهر الكونغو، والتأكد بشكل أفضل من الاختلافات في تصدير الكربون بين الروافد العديدة والأغطية الأرضية للحوض.

لقد وجد الباحثون أن روكي يوفر 20% من الكربون المذاب في نهر الكونغو على الرغم من أنه يشكل 5% فقط من مستجمعات المياه في الكونغو حسب المساحة، هذه المساهمة عالية جدًا لأن مياه الروكي مركزة للغاية في المواد العضوية الذائبة.

فهو أكثر ثراءً بالكربون المذاب حتى من نهر ريو نيجرو (“النهر الأسود” في الأمازون)، والذي يشتهر بلونه الأسود الناتج أيضًا عن التركيز العالي للمواد العضوية.

الماء الذي يحتوي على تركيزات عالية جدًا من المواد العضوية لا يشير إلى شيء جيد أو سيئ. هذا يعني فقط وجود الكثير من الكربون في الماء.

تراكم المواد النباتية المتحللة

ونظرًا لأن مستجمع مياه روكي مسطح جدًا، فإن مياه الأمطار تستنزف ببطء ولديها متسع من الوقت لترشيح المواد العضوية من نباتاتها الكثيفة. إنه مثل ترك أكياس متعددة من الشاي منقوعة في الماء لفترة طويلة من الزمن.

أحد الأسباب التي جعلت الباحثين يرغبون في معرفة مصدر هذه المركبات العضوية، هو أن مساحات كبيرة من نهر روكي تقع تحت مساحات هائلة من التربة الشبيهة بالخث، تراكمت هذه التربة الغنية بالعضوية على مدى مئات إلى آلاف السنين من تراكم المواد النباتية المتحللة جزئيًا.

إذا تم ترشيح هذا الخث أو تآكله في النهر، من خلال شكل من أشكال الاضطراب، فمن الممكن أن يتم إطلاقه على شكل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، ويؤدي إلى تفاقم تأثير الاحتباس الحراري، تمامًا مثل استخراج الوقود الأحفوري وحرقه.

تشير قياسات الباحثين النظائرية للكربون المشع للكربون المذاب إلى أن هناك القليل جدًا من الكربون الخث الذي يدخل النهر (ليس أيًا منه قديمًا جدًا)، وأن الكربون المذاب يتم الحصول عليه بدلاً من ذلك من نباتات الغابات والتربة المتكونة حديثًا.

هذه أخبار جيدة في الوقت الحالي، ولكن الباحثون يعتبرون أنه شيء يجب مراقبته إذا كانت فترات الجفاف أو النشاط البشري تزعج هذه التربة الخثية الغنية بالكربون.

موازنة بالوعة الغابات

لماذا يهم إذا كان الروكي ينقل كمية كبيرة من الكربون؟

إحدى الإجابات هي أن الكربون المفقود من النظم البيئية الأرضية إلى الأنهار يمكن أن يحدد ما إذا كانت الغابات تمتص كمية أكبر من الكربون من الغلاف الجوي (المصارف) مقارنة بإطلاقه (المصدر) إلى الغلاف الجوي. معظم تقييمات التوازن (الكربون القادم مقابل الكربون الخارج من الغابة) تفشل في حساب الكربون الذي يتحرك أفقيًا إلى الأنهار.

في حالة نهر روكي، تشير الكمية الكبيرة من الكربون الموجودة في النهر لكل وحدة مساحة من مستجمع المياه إلى أن هذه الحركة الجانبية للكربون من غابات الأراضي المنخفضة في الكونغو تشكل نسبة كبيرة من توازن الكربون، أي الفرق بين ما يأتي من عملية البناء الضوئي وما يعود عن طريق التنفس.

وبالتالي، يقول الباحثون إن الغابات الاستوائية مثل تلك الموجودة حول نهر روكي قد لا تتراكم كمية كبيرة من الكربون كما كنا نعتقد من قبل، هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحديد ما إذا كان هذا هو الحال، لكن عملنا على نهر روكي يشير بالفعل إلى أن المناطق التي تستنزفها أنهار المياه السوداء قد تكون عرضة بشكل خاص لأخطاء حساب الكربون مثل هذا.