01:06 م
الثلاثاء 16 أبريل 2024
نعلم جميعًا عن الكربون الموجود في الغلاف الجوي للأرض، وربما عن الكربون الموجود في النباتات وأجسام الحيوانات. لكن جزءًا كبيرًا من الكربون الموجود في النظم البيئية البرية لكوكب الأرض محتجز في شيء واضح للغاية قد نتجاهله: التربة.
حتى لو كنا نفكر في الكربون الموجود في التربة، فإننا عادة ما نفكر في الكربون الموجود في المواد العضوية الموجودة في التربة، مثل فضلات النباتات أو البكتيريا أو فضلات الحيوانات. ومع ذلك، فإن المكون المعدني غير العضوي للتربة يحتوي أيضًا على الكربون.
في دراسة جديدة نُشرت في مجلة Science، تبين أن هناك كمية أكبر بكثير من الكربون غير العضوي في التربة مما قد يتصوره أي شخص – وأنه قد يكون لاعبًا كبيرًا بشكل مدهش في دورة الكربون على الأرض.
وحلل الباحثون أكثر من 200 ألف قياس للتربة من جميع أنحاء العالم وتوصلوا إلى أن أعلى مترين من التربة على مستوى العالم يحتوي على حوالي 2.3 تريليون طن من الكربون غير العضوي. وهذا يعادل حوالي 5 أضعاف الكربون الموجود في جميع النباتات الأرضية في العالم.
ويقدر الباحثون أن حوالي 23 مليار طن من هذا الكربون قد يتم إطلاقها على مدار الثلاثين عامًا القادمة، مع تأثيرات غير مفهومة جيدًا على أراضي الأرض ومياهها وغلافها الجوي، وفقا لمجلة ساينس ألرت.
ما هو الكربون غير العضوي في التربة؟
يوجد الكربون غير العضوي في التربة بأشكال مختلفة. يمكن أن يحبس غاز ثاني أكسيد الكربون، مذابًا في الماء أو السوائل الأخرى، أو يمكن أن يكون في صورة صلبة كمعادن كربونات.
معظم الكربون غير العضوي من حيث الوزن عبارة عن كربونات صلبة، وغالبًا ما تكون كربونات الكالسيوم (مادة شائعة توجد في مواد مثل الحجر الجيري والرخام والطباشير). وهي تعطي التربة مظهرًا أبيض، بينما يجعلها الكربون العضوي داكنة.
يمكن أن تأتي كربونات التربة إما من تجوية الصخور أو من تفاعل معادن التربة مع ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي.
يميل الكربون غير العضوي إلى التراكم بشكل أكبر في التربة في البيئات القاحلة وشبه القاحلة مثل أستراليا. وذلك لأنه عندما يمر الماء عبر التربة فإنه يميل إلى حمل بعض الكربونات معه.
وتظهر الخريطة المنشورة مع هذا التقرير، مستويات عالية جدًا من الكربون غير العضوي في التربة في الشرق الأوسط وشمال أفريقيا، ومستويات عالية في أجزاء كبيرة من آسيا وأستراليا، ومستويات أقل في معظم أنحاء العالم.
تشير تقديرات الباحثين إلى أن المترين العلويين من تربة أستراليا يحتويان على حوالي 160 مليار طن (7%) من الكربون غير العضوي في العالم. وهذا يجعل أستراليا موطنًا لخامس أكبر تجمع للكربون غير العضوي في التربة في العالم.
وفي المناطق الأكثر رطوبة، يمكن أيضًا العثور على كربونات التربة على طول الأنهار وحول البحيرات والمناطق الساحلية، على شكل رواسب غرينية غنية بالكالسيوم أو صخور كلسية. تحتوي التربة في المناطق الكارستية – المناطق الغنية بالصخور مثل الحجر الجيري، والتي تتميز غالبًا بالكهوف والحفر – على الكربونات في الصخور. في مناطق مثل آسيا الوسطى، تساهم الرواسب الكبيرة من الرواسب التي تحملها الرياح (الرواسب) في تراكم معادن الكربونات.
لماذا يجب أن نهتم؟
ويتأثر هذا التجمع الضخم من الكربون بالتغيرات في البيئة، وخاصة تحمض التربة. تقوم الأحماض بإذابة كربونات الكالسيوم، ما يعني أن الكربون يذوب في الماء أو ينطلق على شكل غاز ثاني أكسيد الكربون.
أصبحت التربة في العديد من مناطق العالم (مثل الصين والهند) أكثر حمضية بسبب الأمطار الحمضية وغيرها من التلوث الناجم عن الأنشطة الصناعية والزراعة المكثفة.
ونظر العلماء إلى الكربونات الموجودة في التربة على أنها مجموعة مستقرة نسبيًا من الكربون والتي تتغير ببطء مع مرور الوقت. ومع ذلك، فإن الأنشطة البشرية جعلت الكربون غير العضوي في التربة أكثر قدرة على الحركة.
يؤدي ري وتخصيب الأراضي الزراعية إلى تسريع معدل ذوبان الكربون غير العضوي في التربة وتسربه منها.
ويؤدي تعطيل هذا الكربون إلى إضعاف قدرة التربة على تحييد الحموضة، وتنظيم مستويات المغذيات، وتعزيز نمو النبات، وتثبيت الكربون العضوي. لا يعمل الكربون غير العضوي في التربة كمخزن للكربون فحسب، بل إنه يدعم أيضًا العديد من وظائف التربة الحاسمة في النظم البيئية.
وفي الدراسة، وجد الباحثون أن 1.13 مليار طن من الكربون غير العضوي يتسرب من التربة كل عام إلى المياه الداخلية. ولهذه الخسارة آثار عميقة على نقل الكربون بين الأرض ومسطحات المياه العذبة والغلاف الجوي والمحيطات.
ما يجب القيام به؟
هناك اعتراف متزايد بأهمية الكربون في التربة كجزء أساسي من الحلول القائمة على الطبيعة لمكافحة تغير المناخ. ومع ذلك، فإن الكثير من التركيز حتى الآن كان على الكربون العضوي. يُظهر البحث أن الكربون غير العضوي يستحق اهتمامًا متساويًا.
ومن الممكن أن يؤدي تحسين الممارسات المتعلقة بالأراضي إلى الحد من الإزعاج الذي يتعرض له المجمع العالمي من الكربون غير العضوي في التربة، بل وربما يكون قادراً على جعله أكبر حجماً. وفي الزراعة، فإن جعل الري والتسميد يتكيفان بشكل أفضل مع احتياجات نمو النباتات يمكن أن يقلل من التأثير على الكربون غير العضوي. وفي بعض أنواع التربة، يمكن للتعديلات العضوية مثل السماد العضوي والسماد الطبيعي أن تحمي من التحمض، وتحسن مستويات الكالسيوم، وتزيد من الكربون غير العضوي في التربة.
يُظهر البحث أن الجهود المبذولة للتخفيف من تغير المناخ عن طريق عزل الكربون في التربة يجب أن تتضمن الكربون غير العضوي بالإضافة إلى الكربون العضوي.
ويرتبط الكربون غير العضوي الموجود في التربة بتغير المناخ والتلوث الصناعي والإفراط في استخدام التربة بطرق مختلفة عن تلك المرتبطة بالكربون العضوي. ومع ذلك، فإن بعض الاستراتيجيات الرامية إلى احتجاز المزيد من الكربون في التربة – مثل التجوية الصخرية المحسنة، والتشجير، واحتجاز الكربون العضوي في معادن التربة – قد تعمل أيضًا على زيادة مستويات الكربون غير العضوي.
توجد بالفعل برامج دولية لكربون التربة مثل مبادرة 4 في الألف، والتي تهدف إلى زيادة تخزين الكربون في التربة بنسبة 0.4% سنويًا في جميع أنحاء العالم. ويمكن لهذه الجهود أن تزيد من طموحها من خلال النظر في الدور الحاسم للكربون غير العضوي في تحقيق الإدارة المستدامة للتربة والوصول إلى الأهداف المناخية.