היציבות העדינה של ה- קרקעות ארקטיות נמצאת בסכנה חמורה כתוצאה מעליית הטמפרטורות הגלובליות. מספר מחקרים אחרונים, בראשות צוותי מחקר בינלאומיים וספרדים, מראים כיצד ה החום מדלל במהירות את מאגרי החנקן הקיימים בקרקעות אלו, דבר שמשפיע בסופו של דבר על יכולתם של הצמחים לגדול, ומעל הכל, על ספיגת הפחמן הדו-חמצני הנפלט על ידי המערכות האקולוגיות עצמן. באופן מסורתי, ההנחה הייתה שפעילות ביולוגית מוגברת בחום יכולה לקזז חלק מפליטות ה-CO2 של הקרקע, אך על פי המחקר העדכני ביותר, המציאות מדאיגה הרבה יותר.
התופעה נחקרה לעומק עבור עשור באיסלנד, שם הצוות המדעי ניצל גרדיאנטים גיאותרמיים טבעיים המדמים את תנאי ההתחממות הגוברת. נמצא כי, רחוק משיפור, ה- האדמה מאבדת את כושר האחסון של חומרים מזינים חיוניים, כאשר חנקן הוא הנפגע ביותר. מצב זה הוביל לירידה משמעותית בפוריות ולירידה ניכרת בגדילת הצמחים, דבר המונע מהצמחייה לפצות על רמות ה-CO2 הגבוהות הנפלטות מפעולתם של מיקרואורגניזמים השוכנים בקרקע.
אובדן חנקן שעושה את ההבדל
מומחים מפרטים כי על ידי בכל מעלה שבה טמפרטורת הסביבה עולה בין 1,7% ל-2,6% מחנקן הקרקע אובד. זה קריטי משום שזה מרמז שככל שההתחממות הגלובלית מתקדמת, יכולתן של קרקעות ארקטיות לשמור על תפקודיהן האקולוגיים יופחת יותר ויותר. הפוריות יורדת והצמחייה מוגבלת, מדגישים את מעגל הקסמים של פליטות גבוהות יותר וספיגה נמוכה יותר של פחמן דו-חמצני.
בתנאים רגילים, מיקרואורגניזמים בקרקע פעילים ביותר באביב ובקיץהם הופכים חנקן לצורות שמישות על ידי צמחים, כגון אמוניום וניטראטים. עם זאת, עליית הטמפרטורות גורמת למיקרואורגניזמים אלה להתחיל את פעילותם הרבה יותר מוקדם., אפילו באמצע החורף, כאשר הצמחייה נשארת רדומה עקב אור חלש. כתוצאה מכך, חנקן משתחרר בזמן שבו צמחים אינם יכולים לספוג אותו, מה שגורם לאובדן שלהם, ובחלקו, לסינונם לשכבות תת-קרקעיות, עם סיכון לזיהום מים. כדי להבין טוב יותר את השלכות השינוי במערכות אקולוגיות אלו, אנו ממליצים לקרוא את המאמר בנושא קפאת-עד וחשיבותה באזור הארקטי.
חלק מ חנקן שאבד יכול להפוך כתחמוצת חנקן, גז חממה רב עוצמה. למעשה, לתחמוצת החנקן יש השפעה גדולה בהרבה מ-CO2 על האטמוספירה, המהווה אתגר סביבתי נוסף למצב המורכב ממילא באזור הארקטי בהקשר של שינויי האקלים.
הפשרה: הנקודה הקריטית של "דליפות"
הרגע העדין ביותר בתהליך זה מתרחש במהלך עונת ההפשרהבדיוק כאשר מאגרי החנקן מגיעים לשיאם לאחר החורף, הצמחים עדיין לא החלו לגדול ולספוג חומרים מזינים, מה שמקל על אובדן של חלק ניכר מהחנקן הזה. בתקופה זו מתרחשת ההעברה הגדולה ביותר של חנקן אל מחוץ למערכת, הן למים עמוקים - עם סיכון לאאוטרופיקציה - והן בצורת גזי חממה לאטמוספירה.
חום לא רק מפחית את הכמות אלא גם גודל המיקרואורגניזמים האחראים על אחסון חנקן, ובנוסף, מפחית את נוכחותם של שורשים דקים, אשר מתפקדים כמזווה טבעי של היסוד. בדרך זו, בכל שנה יש פחות עתודות זמינות למחזור הביולוגי הבא, אשר מדגיש את חוסר האיזון.
חשיבותן של חקירות אלו טמונה בעובדה שבניגוד למה שהיה נהוג לחשוב, היכולת של מערכות אקולוגיות ארקטיות לקזז פליטות עקב הפעילות הביולוגית שלהן נמוך בהרבה מההערכה. הקהילה המדעית מזהירה שאם לא יינקטו צעדים להגבלת ההתחממות הגלובלית, אובדן פוריות ופליטות מוגברות עלולים להגיע לנקודת אל-חזור.
הכל מעיד על כך הארקטי מפסיד בקרב נגד שינויי האקלים וכי היכולת של אזורים אלה לתפקד כבולעי פחמן עלול להצטמצם באופן משמעותי אם המגמה הנוכחית לא תיעצר. הבנת תהליך זה היא המפתח לחיזוי כיצד יתפתחו קרקעות הקרות של כדור הארץ בעשורים הקרובים ולציפיית השפעותיהן על האקלים העולמי.
