העתיד הלא ברור של הטונדרה: כיור פחמן בסכנה

הטונדרה נחשבה חשובה בור פחמן, פועל ככיור האוגר כמויות גדולות של פחמן באדמתו הקפואה. עם זאת, ההשפעות של שינוי האקלים הם משנים באופן עמוק את הפונקציה הזו. העלייה המתקדמת בטמפרטורות גורמת לשחרור הפחמן הזה בצורה של פחמן דו חמצני (CO2) y מתאן לתוך האטמוספירה, מה שמגביר את ההתחממות הגלובלית.

מערכות אקולוגיות של הטונדרה, הממוקמות באזורים ארקטיים כמו גרינלנד, סיביר ואלסקה, רגישות במיוחד לשינויים באקלים. במשך יותר מעשור, חוקרים בתחנת זקנברג בצפון גרינלנד עוקבים אחר תקציב הפחמן ב- טונדרה בחצי הכדור הצפוני, חושפת כיצד האורגניזמים המאכלסים את האזורים הללו משנים את תפקידם מאחסון פחמן לפולטות נטו.

במחקר שנערך לאחרונה, שפורסם ב- Journal of Geophysical Research, מתברר כי ה פליטת פחמן דו חמצני על ידי אורגניזמים חיים עולה ככל שהטמפרטורות עולות. כמו כן, התהליך של פוטוסינתזה, המפתח ללכידת CO2, מושפע גם הוא לרעה. יש טמפרטורות קריטיות, כמו 7 מעלות צלזיוס, שחרגו פעם אחת, אגירת הפחמן במערכות אקולוגיות אלה כמעט ונפסקת.

השפעת שינויי האקלים על מחזור הפחמן בטונדרה

מחזור הפחמן בטונדרה מושפע ישירות מטמפרטורות. כשהאקלים מתחמם, השכבה העליונה של פרמפרוסט מפשירה, מה שבתורו מאפשר למיקרואורגניזמים לפרק את חומר אורגני קפוא בעבר. תהליך זה מביא לשחרור כמויות גדולות של CO2 ו מתאן, גזי חממה המגבירים את השפעת שינויי האקלים.

מחקרים שונים, כמו זה שביים ה נאס"א באזור הארקטי, מראים שהטונדרה מתפתחת לקראת התנהגות דומה יותר לזו של יערות בוריאליים, מערכות אקולוגיות שנמצאות באזורי קו רוחב נמוך יותר. תופעה זו כוללת נדידת מיני צמחים כמו שיחים ועצים קטנים לכיוון צפון, מה שמשפיע גם על מחזור הפחמן.

תצפיות לווין, תוך שימוש בטכנולוגיה מתקדמת כגון ICESat-2 y לנדסאט, אפשרו לתעד את השינויים הללו במחזור הפחמן ובתנועת הצמחייה לעבר הארקטי. עם יותר צמחיית שיחים, הטונדרה עלולה לספוג מעט CO2, אך הפשרת הקפרפר נותרת איום קריטי, שכן פליטת פחמן ישן תקזז כל ספיגה נוספת על ידי הצמחייה.

הפשרה מוקדמת והשלכותיה

אחד האתגרים הגדולים ביותר העומדים בפני הטונדרה הוא הפשרה מוקדמת הקשורים לשינויי אקלים. קבוצת חוקרים ציינה כי התקדמות האביב, המתרחשת עקב חורפים מתונים יותר, משנה את מחזור החיים של הצמחייה בטונדרה. שינוי זה עשוי להפחית את יכולתה של הטונדרה לפעול כ כיור פחמן.

מחזור הטונדרה הרגיל מבטיח שצמחים, כשהם מתפרקים, משחררים לאט פחמן בחורף הארוך, ומאפשר לאדמה לאגור אותו. עם זאת, הפשרה מוקדמת יוצרת חוסר איזון במחזור זה, ומקלה על פליטת CO2 לפני שצמחים יכולים לספוג כמויות משמעותיות באמצעות פוטוסינתזה. התוצאה היא תרומה נטו לעלייה בגזי החממה.

התחממות ארקטית ונסיגה של הטונדרה

בין ההשפעות הבולטות ביותר של ההתחממות הארקטית היא נסיגת טונדרה. לפי מחקרים עדכניים, אם צעדי שינויי האקלים לא ייושמו בקפדנות, ההערכה היא שבאמצע המילניום הזה, רק 6% מהטונדרה הנוכחית יישארו בצפון מזרח רוסיה. תהליך זה נובע מהתרחבות מיני עצים כגון לגש סיבירי, המתקדמים צפונה בקצב של 30 קילומטרים לעשור, ודוחקים את הצמחים האופייניים לטונדרה.

לשינוי הזה יש לא רק השפעות על החי והצומח הארקטי, אלא גם משפיע על היכולת המוחלשת של הטונדרה לאגור פחמן, מה שמאיץ את שינויי האקלים ברחבי העולם. טמפרטורות חמות יותר מאפשרות פירוק גדול יותר של חומר אורגני, אשר בתורו משחרר אפילו יותר פחמן מהפרמאפרוסט.

הטונדרה כשקע פחמן בסכנה

מבחינה היסטורית, הטונדרה נחשבה א כיור פחמן יעיל בשל טמפרטורות נמוכות המגבילות את פירוק החומר האורגני. עם זאת, השפעות ההתחממות הגלובלית גורמות לפגיעה בתפקיד הכיור הזה. בתור ה קפוא נמס, מתחילות להשתחרר כמויות גדולות של פחמן שנאגר במשך מאות שנים, מה שעלול להפוך את הטונדרה למקור נטו של פחמן ולא לשקוע.

מחקרים מדעיים ממשיכים לדון אם המערכות האקולוגיות הארקטיות הללו יוכלו להמשיך למלא את תפקידן כשקעי פחמן בתנאי האקלים הנוכחיים, אך מה שברור הוא שהגידול ב טמפרטורה והפשרה של אדמה אינם מבשרים טובות על יכולת אגירת הפחמן של הטונדרה. מצב זה הוביל את הקהילה המדעית להשמיע קריאות דחופות להגנה על מערכות אקולוגיות אלו, תוך יישום צעדים דרסטיים כדי להפחית את שינויי האקלים.

מחקרים עדכניים ממשיכים להראות כי הטונדרה, מערכת אקולוגית שבירה, נמצאת בתהליך של טרנספורמציה שעלולה לשנות את תפקידה העיקרי כשקע פחמן. ללא אמצעים הולמים, הפשרה מואצת של פרמאפרוסט תמשיך לשחרר כמויות גדולות של גזי חממה, ותתרום עוד יותר להתחממות הגלובלית.