معدلات تراكم الكربون في تربة الأراضي الرطبة المدِّية على ساحل كاليفورنيا

لماذا تهم الطينة الساحلية للمناخ

على طول الساحل الوعر لكاليفورنيا، تقوم الأراضي الرطبة المدِّية الهادئة بعمل كبير مخفي للمناخ. تتراكم تربة هذه المستنقعات الطينية ببطء بينما تجلب المدود الرواسب وتموت النباتات، محتجزة الكربون الذي كان سينتهي به المطاف في الهواء. ومع ذلك، بالنسبة لغالب ساحل كاليفورنيا الخارجي، افتقر العلماء والمخططون إلى أرقام دقيقة حول كمية الكربون التي تخزنها هذه الأراضي ومدى سرعتها في إضافة مزيد من الكربون. تملأ هذه الدراسة تلك الفجوة بقياسات مفصّلة من مواقع تمتد من حدود ولاية أوريغون إلى الحدود المكسيكية، مما يمنح صانعي القرار صورة أوضح عن كيفية مساعدة هذه البيئات لتحقيق أهداف المناخ وحماية الساحل.

نظرة فاحصة على المستنقعات الساحلية

جمع فريق البحث 83 عود تربة طويل ورفيع من 15 موقعًا للأراضي الرطبة المدِّية، معظمها على طول الساحل المفتوح لكاليفورنيا بدلاً من خليج سان فرانسيسكو ودلتا ساكرامنتو المبحوثة أكثر. كل عود يشبه خطًا زمنيًا عموديًا لتاريخ المستنقع، يتكوّن حبةً بعد أخرى بينما تضيف المدود والجذور مواد جديدة. في المختبر، قَسَّم العلماء هذه الأعواد إلى طبقات رقيقة حتى عمق متر واحد وقيَسوا كثافة كل شريحة وكمية المادة العضوية فيها. ركزوا على المتر العلوي لأن هذا العمق يُستخدم على نطاق واسع في الخرائط العالمية والإرشادات المناخية عند تقدير كمية الكربون التي قد تُفقد إذا تضررت المستنقعات أو غمرتها المياه.

كيف قاس الفريق الكربون الخفي

لتحويل الطين وشظايا النباتات إلى أرقام كربون، استخدم الباحثون طريقة تسخين معيارية تحرق المادة العضوية ثم حوّلوا تلك النتائج إلى تقديرات للكربون العضوي. مَكّن جمع محتوى الكربون مع كثافة التربة لكل طبقة من تقدير كمية الكربون المخزنة لكل متر مربع من المستنقع حتى عمق متر. عبر 53 عودًا كانت كافية العمق من 12 موقعًا، كان المخزون المتوسط حوالي 27.8 كيلوغرامًا من الكربون لكل متر مربع، مع تباين المواقع من نحو 15 إلى 45. بلغت المادة العضوية في المتوسط 11 في المائة من وزن التربة الجاف وعادة ما تقل مع العمق، مما يشير إلى تغيّر في الدفن أو تحلل بطيء للمواد عبر الزمن.

قراءة الزمن في طبقات الطين

معرفة كمية الكربون المخزنة ليست سوى نصف القصة؛ النصف الآخر هو مدى سرعة تراكمها. لتقدير الزمن، استخدم الفريق آثارًا ضئيلة من عناصر مشعة تركتها اختبارات نووية سابقة والترسبات الطبيعية. سمحت إشارات نظائر السيزيوم والرصاص لهم ببناء نماذج عمر-عمق تصف متى وُضعت كل طبقة من التربة خلال القرن الماضي تقريبًا. ثم جمعوا هذه النماذج مع ملفات كثافة الكربون لحساب معدلات الترسيب الظاهرة طويلة الأمد للكربون. تراوحت هذه المعدلات من نحو 39 إلى 130 غرامًا من الكربون لكل متر مربع سنويًا، بوسيط يقارب 100 غرام، وهو قريب من القيمة الافتراضية المستخدمة دوليًا للمستنقعات المدّية.

ماذا يعني هذا مع ارتفاع البحار

فحصت الدراسة أيضًا سرعة ارتفاع سطح المستنقع مقارنة بمستوى البحر المحلي. متوسطًا، كان التراكم التلِّي للتربة حوالي 3.4 مليمترًا سنويًا. في وسط وجنوب كاليفورنيا، كان هذا يكافئ أو يتجاوز ارتفاع مستوى البحر الحديث، ما يوحي بأن العديد من المستنقعات هناك قد لا تزال قادرة على الحفاظ على ارتفاعها مع ارتفاع المحيطات. في خليج هومبولدت شمالًا، أظهرت بعض المواقع تراكمًا أبطأ من مستوى البحر المحلي، مما يشير إلى مخاطر أكبر لتحول الأراضي الرطبة إلى مياه مفتوحة. يحذر المؤلفون من أن معدلات الكربون التي قدّموها من المحتمل أن تبالغ في تقدير الفائدة الصافية الحقيقية للكربون لأنهم لم يأخذوا بعين الاعتبار بالكامل التحلل البطيء جدًا للمواد المدفونة، لكن البيانات تبقى دليلًا مفيدًا بدرجة أولى.

خط أساس جديد للتخطيط الساحلي

لأول مرة، بات لدى المديرين والمعدّلين الآن مجموعة بيانات شفافة موقعًا بموقع عن مخزونات الكربون ومعدلات تراكم الكربون لجزء كبير من ساحل كاليفورنيا المدّي، إلى جانب شيفرة حاسوبية مفتوحة لإعادة أو تكييف الحسابات. تُظهر النتائج أن هذه الأراضي الرطبة تخزن وتضيف الكربون بمعدلات تشابه المتوسطات العالمية، مؤكدةً قيمتها في التخطيط المناخي دون مبالغة. يمكن أن تغذي هذه الأرقام تصاميم الاستعادة، وأدوات محاسبة الكربون، والتنبؤات حول كيفية استجابة المستنقعات لارتفاع البحر. ببساطة، يحوّل العمل الطين الساحلي إلى حسابات مناخية واضحة، مساعدًا المجتمعات على فهم ما هو معرّض للخطر أثناء حمايتها أو استعادتها للأراضي الرطبة المدِّية.

الاستشهاد: Holmquist, J.R., Brown, L.N., Fard, E. et al. Tidal Wetland Soil Carbon Accumulation Rates for Coastal California. Sci Data 13, 733 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06935-8

الكلمات المفتاحية: الأراضي الرطبة المدِّية, كربون التربة, ساحل كاليفورنيا, ارتفاع مستوى البحر, الكربون الأزرق