The Tundra: Earth’s Cold Carbon Vault

إن التوندرا هي واحدة من أكثر الظواهر الحيوية انتشارا وأقلها اضطرابا في البيئة، حيث أن هذه الظواهر التي تدور حولها في مناطق شمال أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا، والتي تصنفها درجات الحرارة المتجمدة، وتدني التهطال، وقصر المواسم، قد تبدو مسببة للتآكل، ولكن في ظل تصاعد سطحها المتجمد، تشكل مستودعا واسعا للكربون العضوي.

The Tundra Biome: A Global Overview

إن هذه المادة التي تنمو في أعماقها، هي أقلها ظواهر طبيعية، حيث ترتفع فيها نسبة حرارة الأرض إلى 10 في المائة تقريباً من سطح الأرض، وفي المنطقة القطبية الشمالية والمناطق شبه القطبية، حيث تُعرف هذه المادة بمناخ باردة للغاية، حيث تهبط درجات الحرارة في الشتاء إلى أقل من 30 درجة مئوية، ودرجة حرارة الصيف، وهي أقل من 250 ميلاً سنوياً، ويهبط معظمها إلى الثلج، ويدوم الموسم المتصاعد ستة إلى عشرة أسابيع.

أنواع توندرا

وهناك ثلاثة أنواع رئيسية من التوندرا: توندرا القطبية الشمالية، والتوندرا القطبية الجنوبية، والتوندرا الألبية، وتوجد توندرا القطبية الشمالية في نصف الكرة الجنوبي الشمالي البعيد، بما في ذلك مناطق ألاسكا، وكندا، وغرينلاند، وسكندينافيا، وسيبيريا، بينما توجد توندرا القطبية الجنوبية في شبه القارة القطبية الجنوبية وفي الجزر شبه القطبية الجنوبية، بينما تظهر توندرا باردة في المرتفعة.

كيف ستوندرا توريس كاربون

إن قدرة توندرا على تخزين الكربون تنبع من اختلال بسيط: إذ أن النباتات تستوعب ثاني أكسيد الكربون من خلال تركيب الصور وتحويله إلى مادة عضوية، ولكن درجات الحرارة الباردة والتربة الملو َّثة بالمياه تحول دون أن تتخلص المادة العضوية تماما، وبالتالي فإن هذه العملية تتراكم على مر القرون وألفينيا، على نحو جزئي، كطبقات من التربة الفول السوداني والعضوي المغلقة، وهي بطيئة ولكنها مستقرة، وتنتج عنها كميات هائلة من الكربون.

Permafrost: The Frozen Carbon Vault

فالبرمفروس هو السمة المميزة لتخزين الكربون في التوندرا، وهي طبقة من التربة والصخور والمواد العضوية التي لا تزال عند درجة حرارة صفر أو أقل من درجة مئوية لمدة سنتين على الأقل، وفي القطب الشمالي، يمكن أن يصل معدل الفرن إلى 500 1 متر في بعض المناطق، ويُغلق الكربون العضوي في منطقة المحيط الهضمي إلى حد كبير عن النشاط الكميائي، ويُسدّه من الغلاف الجوي.

نشيطة (لاير ديناميكية)

ففوق هذا الحد الفاصل يكمن " طبقة نشطة " ترسم كل صيف وتعيد تجميد كل فصل الشتاء، وهذه الطبقة تدعم معظم النشاط البيولوجي للتوندرا، ومع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، فإن الطبقة العاملة تعمق المواد العضوية وتكشف عن التحلل الميكروبي، كما أن طبقة نشطة أعمق تُطلق ثاني أكسيد الكربون والميثان في الغلاف الجوي، مما يعجل أيضاً بمعدل تغير المناخ.

Climate Change and Permafrost Thaw

ويحدث تغير المناخ تحولاً في التوندرا بوتيرة مقلقة، ووفقاً لـ ] ]NOA Arctic Report Card] ، فإن درجات الحرارة المحيطة قد ارتفعت باطراد على مدى العقود الأخيرة، مع ملاحظة حدوث حرارة في أجزاء كثيرة من القطب الشمالي.

Abrupt Thaw Versus Gradual Thaw

ويحدث هذا المشهد الشبيه عندما يدفأ البرموفر ببطء بمرور الوقت، ويؤثر على مناطق كبيرة، وعلى النقيض من ذلك، يحدث فجأة عندما ينهار المنحدرات ذات الثروات الجليدية، ويشكل مشهداً حرارياً متأثراً بالأحياء الفقيرة والأوعية والانهيارات الأرضية، ويمكن أن يفرج عن الكربون بسرعة أكبر بكثير من الانهيار التدريجي ويمكن أن يؤثر على طبقات التربة.

The Methane Problem: A Potent Greenhouse Gas

وفي حين أن ثاني أكسيد الكربون يحظى باهتمام كبير في المناقشات المتعلقة بالمناخ، فإن الميثان هو أكثر قوة من غازات الدفيئة على مدى فترات زمنية قصيرة، حيث تزيد احتمالات الاحترار العالمي بحوالي 25 مرة عن ثاني أكسيد الكربون على مدى 100 سنة، كما أن التوندرا هي مصدر رئيسي لانبعاثات الميثان الطبيعي، التي تُنتج أساساً عندما تُحلل المادة العضوية في التربة الملغومة، والتي تُعدُّ ثاني أكسيد الأوكسجين، وتزداد انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في شكلاً في الغلاف الجوي.

"اللوحة الكاربونية"

(ب) ربما يكون الجانب الأكثر أهمية من إطلاق الكربون في التوندرا هو إمكانية تعزيز الذات في حلقة التغذية المرتدة، حيث أن دفء المناخ، والثباتات المتجمدة، وإطلاق ثاني أكسيد الكربون والميثان في الغلاف الجوي، وقد يُحدد هذا الفخ بدرجة أكبر، مما يتسبب في مزيد من الاحترار، كما أن هذه العملية تنطوي على إمكانية دفع نظام الأرض إلى ما بعد عتبة حرجة، أو " نقطة انطلاق "

تحديد كمية المخاطر

وتختلف التقديرات اختلافاً كبيراً، ولكن الدراسات تشير إلى أنه في ظل سيناريو سريع للاحترار، يمكن للفرنك أن يُطلق من 100 إلى 200 غيغا طن بحلول عام 2100، وفي السياق، فإن الانبعاثات البشرية المنشأ السنوية الحالية تناهز 10 جيغاوات من الكربون، وأن إطلاق هذا الحجم سيبطل بالفعل العديد من تخفيضات الانبعاثات التي تحققت من خلال جهود التخفيف من حدة المناخ، وأن توقيت وحجم هذه الإطلاقات يتوقفان على مستويات الاحترار في المستقبل، وعلى الحساسية في الدفيئة، وعلى المساهمات النسبية في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

التغيرات وأوجه الضعف على الصعيد الإقليمي

فالتواندرا ليست مشهداً موحداً، إذ توجد في مناطق مختلفة أنواع مختلفة من التربة، ومحتويات الجليد، وأغطية الغطاء النباتي، والمناخ، وكلها تؤثر على تخزين الكربون وإطلاقه، فعلى سبيل المثال، فإن برموفر ييدو في سيبيريا غنية بالمسألة العضوية القديمة، وهي عرضة بشكل خاص للثبات، مما يجعلها نقطة حرارة محتملة لانبعاثات الكربون، وعلى النقيض من ذلك، فإن المنطقة القطبية الكندية تشهد مستويات أقل من حيث التآكل في عمق التربة.

إطلاق النار البرية والتوندرا

وثمة تهديد آخر ناشئ يتمثل في تزايد تواتر وشدة حرائق الغابات في توندرا القطبية الشمالية، إذ أصبحت الإضرابات البرقية أكثر شيوعاً مع دفء المناخ، كما أن الظروف الأكثر جفافاً تجعل من الغطاء النباتي أكثر مرونة، إذ أن حرائق النباتات التي تحترق عبر طبقة عضوية من التربة، وتطلق الكربون المخزن مباشرة إلى الغلاف الجوي، وتزيل أيضاً طبقة العزل التي تحمي الظواهر التي تفرزية التي تنجم عن الارتطام.

الآثار المترتبة على الحرب العالمية

وقد يكون دور التوندرا كوعة كربون معرضا للخطر، بينما يهدد الاحترار المستمر بتحويل هذه المادة الأحيائية من مغسلة كربون صافية إلى مصدر كربون صافي، يمكن أن يحدث ذلك في غضون العقود القليلة القادمة، مما قد يترتب عليه آثار عميقة على الاحترار العالمي، إذ أن الكربون المقفل حاليا في التربة تمثل آلاف السنين من المادة العضوية المتراكمة؛ بل إن إطلاق جزء منها سيزيد بدرجة كبيرة من تركيزات غازات الدفيئة في الغلاف الجوي(27).

الآثار الاقتصادية والاجتماعية

فبعد الآثار المناخية المباشرة، تترتب على تدهور التربة آثار اقتصادية واجتماعية خطيرة، وتعتمد مجتمعات الشعوب الأصلية في جميع أنحاء المنطقة القطبية الشمالية على النظم الإيكولوجية للتوندرا في الصيد، وصيد الأسماك، والممارسات الثقافية، وتلحق أضرارا غير متناسبة بالمباني، والطرق، وخطوط الأنابيب، وغيرها من الهياكل الأساسية، مما يؤدي إلى بلايين الدولارات في تكاليف الإصلاح والتكيف، وفي ألاسكا وحدها، يقدر أن يكون سدّي الكربون في باريس قد تسبب خسائر في نهاية فترة تتراوح بين 5 و 10 بلايين دولار في الهياكل الأساسية.

جهود الرصد والبحث

ونظراً للأرصدة السمكية، يقوم العلماء بتطوير أدوات متطورة لرصد ظروف الارتحال وانبعاثات الكربون، أما أجهزة الاستشعار القائمة على السواتل، مثل تلك التي تستخدم في " ناسا " ، فتقوم نظم رصد الغازات الأرضية ، ويمكن أن تقيس درجة حرارة الأرض ونماذج التحلل السطحي، وتغيرات النسيج في جميع أنحاء المنطقة القطبية.

دور معارف الشعوب الأصلية

وتوفر نظم معارف الشعوب الأصلية أفكاراً قيمة عن ديناميات توندرا تكمل النهج العلمية الغربية، فعلى سبيل المثال، لاحظ صيادون الشعوب الأصلية وكبار السن تغيرات في استقرار الجليد وأنماط هجرة الحيوانات، وسقوط الأرض قبل أن يوثق العلماء هذه الظواهر بوقت طويل، ويمكن أن يؤدي إدماج معارف الشعوب الأصلية في البحوث والسياسات إلى تحسين فهم الآثار المحلية، ومساعدة المجتمعات المحلية على وضع استراتيجيات فعالة للتكيف.

استراتيجيات التخفيف والتكيف

ويتطلب منع أسوأ النتائج اتخاذ إجراءات فورية ومستمرة على جبهات متعددة، وتتمثل الطريقة الأكثر مباشرة لحماية مغسلة الكربون في توندرا في الحد من انبعاثات غازات الدفيئة العالمية بأسرع ما يمكن، وكل جزء من درجة من الاحترار يمكن تجنبه في الحد من خطر إطلاق الكربون على نطاق واسع، وبالإضافة إلى التخفيف من حدة ذلك، يلزم اتخاذ تدابير للتكيف لمعالجة الآثار التي تحدث بالفعل في مناطق التوندرا، وتشمل البنية التحتية إعادة تنظيم أنشطة الإنذار المبكر.

النُهج القائمة على النظم الإيكولوجية

ويستكشف بعض الباحثين إمكانية اتباع نهج قائمة على النظم الإيكولوجية لتثبيت كربون التوندرا، فعلى سبيل المثال، فإن الحفاظ على الغطاء النباتي أو إعادةه من خلال إعادة تهجير الأراضي المنزوعة أو تشجيع النمو في الشجيرات يمكن أن يساعد على منع الحرق من الاحترار، غير أن هذه النُهج قد تكون محدودة وقد لا تكون فعالة على نطاق واسع، كما أن هناك اهتمام بالحلول التي تنطوي على إحداثيات الجيولوجية، مثل التحلل المشرقي لتبريد في المنطقة القطبية الشمالية، ولكن هذه الاستراتيجيات تنطوي على مخاطر كبيرة.

خاتمة

إن التوندرا أكثر بكثير من الأراضي المتجمدة والمتجمدة، وهي عنصر دينامي وحيوي في نظام المناخ الأرضي، حيث تخزن كميات كبيرة من الكربون التي تراكمت على مدى آلاف السنين، وحيث أن كوكب الأرض يدفئ، فإن هذا المخزن الكربوني أصبح أكثر عرضة للإطلاق، مع إمكانية التعجيل بالاحترار العالمي في حلقة تفاعلية خطيرة، فإن الآثار المترتبة على السياسة المناخية العالمية واضحة: حماية غرق الكربون في التوندراة ليست مسألة ذات أهمية.