افزايش گرماي خاك باعث تسريع در آزاد شدن كربن مي‌شود
با گرم شدن خاك، كربن از طرف زمين آزاد مي‌شود. مطالعه‌اي جديد نشان داده است كه در دماهاي بالاتر كربن آزاد شده بسيار بيشتر از پيش‌بيني‌هاي قبلي است؛ اين اتفاق چرخه‌اي خطرناك را شروع مي‌كند كه توانايي افزايش دماي هواي كره‌ي زمين را به ميزاني بسيار زيادي بالاتر ببرد.
نتايج اين تحقيق بر اساس مطالعه‌اي است كه از ۲۶ سال گذشته در جنگل‌هاي ايالت ماساچوست آمريكا شروع شده است. در اين تحقيق دانشمندان بخش‌هايي از خاك را به طور مصنوعي گرم كردند تا نتايج حاصل شده را مورد مطالعه قرار دهند.
در اين تحقيق دو تيم از دانشگاه‌هاي ماساچوست و نيوهمپ‌شاير با يكديگر همكاري داشته‌اند. بنابر نتايج اعلام شده در مرحله‌ي اول چرخه با گرم شدن خاك مقدار زيادي كربن در طي چندين سال به جو زمين وارد مي‌شود. در مرحله‌ي دوم به دليل به تعادل رسيدن ميكروب‌هاي موجود در خاك و محيط جديد از ميزان كربن آزاد شده كاسته مي‌شود. در مرحله‌ي آخر نيز دوباره بر مقدار كربن آزاد شده افزوده مي‌شود.
بنابراين خاك گرم‌تر منجر به ايجاد هوايي گرم‌تر خواهد شد و هوايي گرم‌تر هم موجب به افزايش آزادسازي كربن از سطح زمين خواهد شد. نگراني اصلي دانشمندان ادامه پيدا كردن اين چرخه كنترل‌ناپذير تا آينده است كه به گرمايش بيش از حد هواي كره‌ي زمين كمك مي‌كند.
جري مليلو، از اعضاي اين گروه تحقيقاتي در مصاحبه‌اي مي‌گويد:
در هر بار تكرار اين چرخه ما با افزايش تدريجي دماي هوا روبه‌رو مي‌شويم كه يك معضل جهاني به حساب مي‌آيد. با شروع اين چرخه احتمالا متوقف كردن آن كار آساني نخواهد بود.
با تمام اين تفاسير دانشمندان هنوز در مورد ميكروب‌هاي موجود در خاك و مكانيزم‌هاي توليد كربن اطلاعات كافي ندارند. بنابراين پيش‌بيني رفتار زمين در طولاني مدت كار آساني نيست. در سال ۱۹۹۱ دانشمندان با كار گذاشتن وسايل گرمازا در عمق ۱۰ سانتي‌متري از سطح خاك فرآيند اين تحقيق را شروع كرده‌اند. جنگل مورد مطالعه قسمتي از جنگل‌هاي هاروارد است كه در مالكيت دانشگاه هاروارد آمريكا قرار دارد. در قسمت‌هايي كه وسايل گرمازا كار گذاشته شده نزديك به ۵ درجه‌ي سانتي‌گراد گرم‌تر از مناطق ديگر بوده است.
بر اساس محاسبات انجام شده در مناطق گرماديده تا ۱۷ درصد از كربن ذخيره شده در ۶۰ سانتي‌متري زمين از بين رفته‌اند. روند آزادشدن كربن از خاك در دو بازه‌ي زماني ۱۹۹۱ تا ۲۰۰۰ و ۲۰۰۸ تا ۲۰۱۳ از روند آزادشدن كربن در مناطق ديگر پيش گرفته است، با اين حال در خارج از اين بازه‌هاي زماني نرخ آزادسازي كربن در دو منطقه‌ي گرما ديده و منطقه‌ي كنترل يكسان بوده است.
دانشمندان معتقدند كه دليل يكسان شدن نرخ، فعاليت بيشتر ميكروب‌ها در مناطق گرماديده بوده كه سعي مي‌كنند خود را با محيط جديد مطابقت دهند تا مواد معدني بيشتري جذب كنند. به انديشه متخصصين مي‌رسد با اتمام چرخه‌ي اول ميكروب‌هاي موجود در خاك براي رسيدن به مواد معدني بيشتر نياز به افزودن به ميزان فعاليت‌هاي خود هستند تا افزايش آزادسازي كربن متعادل شود. از سال ۲۰۱۴ به بعد نرخ آزادسازي كربن كاهشي دوباره را تجربه مي‌كند.
جري مليلو ادامه مي‌دهد:
اگر بر اثر افزايش فعاليت‌هاي ميكروبي نرخ آزادسازي كربن از سطح خاك افزايش يابد در اين صورت مي‌توان گفت كه اين فرآيند به گرم‌تر شدن هواي كره‌ي زمين نيز كمك مي‌كند. همچنين با تكرار هر بار اين چرخه، چرخه دوباره تقويت مي‌شود و توقف يك‌باره‌ي آن كاري اشكال است و براي معكوس كردن فرآيند راهي وجود ندارد.
به طور متوسط ساليانه نزديك به ۱۰ ميليارد تن كربن وارد جو زمين مي‌شود كه بيشتر اين مقدار از به كار‌گيري سوخت‌هاي فسيلي به‌دست مي‌آيد. در همين حال پوسته‌ي كره‌ي زمين هم نزديك به ۳۵۰۰ ميليارد تن كربن در خود ذخيره كرده است. اگر بر اثر گرما اين مقدار كربن از خاك جدا و وارد هوا شود مي‌توان گفت كه زمين هم وارد چرخه‌ي افزايشي گرمايش زمين خواهد شد. جالب‌تر آن‌كه حجم وسيعي از كربن موجود در لايه‌ي بيروني زمين در قطب‌هاي شمالي و جنوبي و در يخچال‌هاي طبيعي ذخيره شده‌اند كه اين مناطق با سرعت بيشتري در حال گرم شدن هستند.
با درك بهتر فرآيند فعاليت ميكروب‌ها و نحوه‌ي آزادسازي كربن خاك مي‌توان به پيدا كردن راه‌هايي براي توقف اين چرخه اميد داشت. با اين حال نبايد فراموش كرد كه ما محدوديت زماني داريم. مليلو اضافه مي‌كند:
آينده‌ي كره‌ي زمين همراه با گرما است. اما اينكه تا چه حد هواي كره‌ي زمين گرم خواهد شد سوالي اساسي‌تري است.
نتايج اين پژوهش در مجله‌ي Science به چاپ رسيده است.
هم انديشي ها