احترار الأرض يجفف التربة ويضعف “رئة” أوروبا الطبيعية
الاحتباس الحراري يضرب التوازن الكربوني في إسبانيا وفرنسا وإيطاليا
الغطاء النباتي في أوروبا مهدد بفقدان دوره الحيوي بسبب الجفاف
تتعرض أحواض الكربون الطبيعية للتهديد بسبب الجفاف وموجات الحر، حيث تفقد المناظر الطبيعية في جنوب غرب أوروبا قدرتها على امتصاص ثاني أكسيد الكربون، إذ تُقلّص سلسلة من فصول الصيف الحارة والجافة الفارق بين ما تمتصه النباتات أثناء نموها وما تُطلقه في الهواء، مما يؤثر على أحواض الكربون الطبيعية في أوروبا.
عندما يصبح الطقس متطرفًا، قد يتلاشى هذا الكسب الضئيل، مما يحول الغابات والحقول التي كانت مفيدة في الماضي إلى مصادر كربون مؤقتة.
يأتي هذا التحذير من معهد علوم وتكنولوجيا البيئة في جامعة برشلونة المستقلة (ICTA-UAB) وهيئات شريكة.
تجمع الدراسة بين قياسات ضوء الأقمار الصناعية، وأبراج تدفق الكربون على مستوى الأرض، ونموذج نباتي محسن يتتبع الآن رطوبة التربة.
وتغطي الدراسة البرتغال، وإسبانيا، وجنوب فرنسا، وإيطاليا، من عام 2001 إلى عام 2022.
كيف تعمل النباتات مثل الرئتين الحية
تسحب النباتات الكربون من الغلاف الجوي أثناء عملية التمثيل الضوئي، وتخزن جزءًا كبيرًا منه في الخشب والأوراق والجذور. وفي الوقت نفسه، تتنفس، فتُعيد جزءًا منه إلى الخارج على شكل غاز.
يُظهر صافي التوازن – المعروف باسم صافي تبادل النظام البيئي – ما إذا كانت البيئة الطبيعية تمثل مصدرًا للكربون أم مصبًا له. في ظل مناخ مستقر، يُحافظ ربيع أوروبا الخصيب وخريفها المعتدل على هذا التوازن في جانب امتصاص الكربون.
الآن، تبدأ فصول الربيع الدافئة مبكرًا، بينما يتأخر صقيع الخريف. هذا الوقت الإضافي يعزز عملية التمثيل الضوئي الخام بما يقارب 3 إلى 6 غرامات من الكربون لكل متر مربع سنويًا في جميع أنحاء منطقة الدراسة.
تكمن المشكلة في أن عملية التنفس تنمو بنفس السرعة تقريبًا، لأن الحرارة تُسرّع عملية الأيض في النباتات وتقوّي ميكروبات التربة التي تهضم المواد العضوية. في المتوسط، يقلّ صافي الزيادة السنوية عن غرام واحد، وموجة حر واحدة كفيلة بمحو هذا المكسب.
سجلات درجات الحرارة التاريخية
سجل صيف عام 2022 درجات حرارة قياسية، تبعته شهور من شح الأمطار، مما أدى إلى جفاف التربة خلال الشتاء والربيع وحتى الخريف التالي.
وفي مختلف أنحاء المنطقة، انخفض صافي امتصاص الكربون بأكثر من الربع مقارنة بالمتوسط الطويل الأمد.
حسب الباحثين، خلال تلك الأشهر الحارقة، لم تتمكن النباتات من امتصاص كمية من الكربون تفوق ما أطلقته إسبانيا على مدار العام، ما يوضح كيف يمكن لموسم واحد أن يقلب موازنات المناخ الوطنية رأسًا على عقب.
نُشرت الدراسة في مجلة Global Biogeochemical Cycles.
تعتمد التربة والنباتات على المطر
يشير نموذج الفريق المحدّث إلى أن رطوبة التربة هي العامل الخفي. ففي المناطق الرطبة ذات المناخ الأطلسي أو القاري، تعتمد النباتات على هطول الأمطار المستمر. وعند حدوث الجفاف، تنخفض معدلات التمثيل الضوئي وتزداد معدلات التنفس.
على النقيض، تشهد غابات البحر الأبيض المتوسط فترات جفاف صيفية قصيرة وتتأقلم معها، لكنها تتأثر عند حلول الجفاف في الربيع أو استمراره حتى الخريف.
يبدو أن حقول الهضبة الوسطى الفرنسية قد تحولت من مصب للكربون إلى مصدر له. وقد تتبعها مزارع أخرى في الأراضي المنخفضة، وحتى بعض الغابات المختلطة، إذا استمر انخفاض منسوب المياه الجوفية أو فشل الري.
لا تزال المناطق الجبلية، مثل جبال الألب والأبينيني، تكتسب الكربون بفضل فصول الشتاء الدافئة التي تحفز نمو الربيع، لكن التربة هناك أيضًا تتعرض للجفاف، مما يقلل من هذا الاحتياطي.
حماية أحواض الكربون الطبيعية
تبدأ حماية هذه الأحواض بالمياه. يمكن لمديري الأراضي إبطاء جريان المياه عن طريق زراعة الغطاء الأرضي، واستعادة الأراضي الرطبة، وتظليل التربة للحد من التبخر. كما تساعد إضافة النشارة العضوية في احتفاظ التربة بالرطوبة حتى وقت متأخر من الصيف.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمزارعين التحول إلى محاصيل مقاومة للجفاف، وتخفيف عمليات الحرث العميق التي تكشف التربة للرطوبة والهواء الساخن. كما يمكن لمسؤولي الغابات تقليل كثافة الأشجار للحد من الإجهاد المائي، وترك الأخشاب الخشنة على الأرض لتظليل الجذور.
المراقبة السريعة مهمة أيضًا. تُظهر الدراسة أن الفلورسنت الذي تلتقطه الأقمار الصناعية – وهو توهج خافت يصدره الكلوروفيل – يتلاشى عند تساقط الأوراق.
يمكن للوكالات استخدام هذه الإشارات لتحديد المناطق المتأثرة قبل أسابيع من بلوغ خسائر الكربون ذروتها. وتتيح الإنذارات المبكرة تفعيل سياسات ترشيد المياه ومكافحة الحرائق مبكرًا.
أهمية أهداف الانبعاثات
على صناع السياسات مراجعة أهداف الانبعاثات مع أخذ التراجع الطبيعي في الاعتبار. لم يعد من الممكن افتراض أن الغابات ستظل تعوّض انبعاثات البشرية بنفس الوتيرة.
يظل خفض استخدام الوقود الأحفوري هو الخيار الأكثر أمانًا، مع أهمية التكيف للحفاظ على قدرة النظم البيئية على العمل.
الدرس للعالم واضح: لا يزال جنوب غرب أوروبا يخزن كميات من الكربون تفوق ما ينبعث منه في معظم السنوات، لكن الاحتياطي ضئيل. ومع تزايد موجات الحر والجفاف، قد يختفي هذا الحاجز في صيف سيئ.
إن الحفاظ على رطوبة التربة، واخضرار الأشجار، وانخفاض الانبعاثات، يمنح الطبيعة أفضل فرصة للبقاء في الجانب الإيجابي من سجل الكربون.
