الأرض تمتص كربونًا أقل مما تتوقع النماذج المناخية
دراسة تحذر: الغطاء النباتي لن يعوّض الانبعاثات كما كان متوقعًا
الأرض ومحركها الأخضر يعتمدان على الكربون والنيتروجين، يمكن لارتفاع مستويات CO2 تعزيز نمو النباتات وامتصاص المزيد من الكربون من الهواء، لكن ذلك مشروط بتوفر النيتروجين القابل للاستخدام في النظم البيئية.
تشير دراسة جديدة إلى أن العديد من النماذج المناخية تفترض تدفقًا زائدًا للنيتروجين الطبيعي، مما يؤدي على الأرجح إلى تقدير مبالغ فيه لمدى قدرة نمو النباتات على مواجهة الاحترار.
كيف يحد النيتروجين تأثير CO2
لا تستطيع النباتات استخدام النيتروجين الجوي مباشرة، بل تعتمد على الميكروبات لتحويله إلى أشكال بيولوجية متاحة. يحدث هذا التثبيت الميكروبي في النظم الطبيعية والزراعية، لكن تقدير حجمه على نطاق عالمي كان صعبًا.
نظرًا لاعتماد تأثير التسميد بـCO2 على توفر النيتروجين، فإن أي خطأ في تقدير تثبيت النيتروجين العالمي يخلق انحرافات كبيرة في توقعات امتصاص الكربون على اليابسة.
أظهرت إعادة تقييم حديثة بقيادة باحثين مرتبطين بجامعة كولومبيا أن التثبيت البيولوجي الطبيعي للنيتروجين أقل بكثير مما كانت تشير إليه العديد من الجداول العالمية.
امتصاص الكربون المبالغ فيه
قارن الباحثون مجموعة من نماذج الأرض مع التقديرات الحديثة لتثبيت النيتروجين، ووجدوا ارتباطًا قويًا: كلما زاد تثبيت النيتروجين في النموذج، ارتفع تقدير الإنتاجية النباتية تحت CO2 المرتفع.
الدراسة منشورة في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences.
عند استخدام التقديرات الأدنى، انخفضت قيمة “التسميد” المفرطة، وأظهرت الدراسة أن النماذج بالغت بحوالي 50% في تثبيت النيتروجين الطبيعي، مما أدى إلى تضخيم تأثير التسميد بـCO2 بنسبة تقارب 11%.
بعبارة أخرى، إذا توقعت النماذج قدرة النباتات على امتصاص الكربون أعلى من الواقع، فإن الصورة المستقبلية للحد من الانبعاثات تصبح متفائلة جدًا.
تأثير ذلك على السياسات المناخية
النماذج المناخية هي أساس تقييمات الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) وتوجه السياسات الوطنية. إذا كانت قدرة امتصاص الكربون على اليابسة أقل من المتوقع، فإن “المساحة” المتاحة لانبعاثات الوقود الأحفوري تقل.
لا تلغي هذه النتائج التقييمات السابقة، لكنها تشير إلى الحاجة لإعادة معايرة النماذج بحيث تعكس أفضل الأدلة الحالية على تدفق النيتروجين الطبيعي.
كما يعيد ذلك صياغة التوقعات بشأن الحلول المناخية المعتمدة على الطبيعة؛ فالتحريج وإدارة النظم البيئية ما زالت مهمة، لكن عوائدها الكربونية تعتمد على العناصر الغذائية والمياه وأنماط الاضطرابات البيئية.
البيولوجيا وراء امتصاص الكربون
يرتكز التحديث على الكيمياء الحيوية الأساسية: معظم النيتروجين في الغلاف الجوي موجود كغاز N2 الثلاثي الروابط، وهو صعب التكسير. تقوم ميكروبات متخصصة بتحويله إلى أمونيا ومركبات يمكن للنباتات استخدامها.
تبدو التقديرات السابقة مبالغًا فيها بالنسبة للنباتات الطبيعية في الغابات والمراعي والأراضي الرطبة، التي تشكل أساسًا لمخزون الكربون الأرضي.
التوصيات لنماذج الأرض
يوصي الباحثون بتحديث المعلمات والقيود في النماذج بحيث تعكس التثبيت الطبيعي للنيتروجين بدقة أكبر، وهو ما سيؤثر على العمليات المرتبطة بالنباتات وتدوير المادة العضوية في التربة والهيدرولوجيا.
التأثير الأساسي هو أن CO2 لا يزال يحفز نمو النباتات، لكنه أقل مما تحاكيه النماذج الحالية، مما يؤكد أن الاعتماد على امتصاص الكربون الطبيعي لا يغني عن خفض الانبعاثات بسرعة.
مستقبل مخزون الكربون الأرضي
الباحثون يرون عملهم تحسينًا وليس رفضًا لعلوم النماذج المناخية، مؤكدين أن التنبؤات الدقيقة تتطلب ضبط الحسابات الغذائية، وخاصة النيتروجين، لضمان سياسات واقعية وفعالة.
