انبعاثات غازات دفيئة كبيرة من الأراضي الجافة المغمورة في حوض كاتي ثاندا–بحيرة آير في أستراليا

عندما تبدأ الأراضي الجافة فجأة في الزفير

معظم اليابسة على الأرض تكون جافة لمعظم العام، ومع ذلك يمكن لهذه المناطق أن تتحول لفترة وجيزة إلى بحيرات ضحلة ومستنقعات هائلة بعد أمطار نادرة وعنيفة. يستكشف هذا البحث ما يحدث للهواء الذي نتنفسه عندما يغمر فيضان فجائي أحد أعظم أحواض الصحراء في أستراليا الوسطى. تُظهر الدراسة أن هذه «البحار الداخلية» قصيرة العمر قد تطلق دفعات مفاجئة وكبيرة من غازات الدفيئة، وهو ما له دلالات على فهمنا وتوقعاتنا لتغير المناخ.

استيقاظ حوض داخلي عملاق

حوض كاتي ثاندا–بحيرة آير في وسط أستراليا هو واحد من أكبر أنظمة التصريف المغلقة في العالم، ويغطي نحو سبع مناطق من القارة. في معظم الأحيان يكون مشهداً من مجاري الأنهار الجافة، وسهول فيضية مغبرة، وبحيرة ملحية واسعة. في أوائل 2019، أدت حادثتا أمطار كبيرتان في أحواض شمال الحوض إلى دفع مياه فيضية بطيئة الحركة لآلاف الكيلومترات عبر أنظمة أنهار عريضة ومسطحة. لعدة أشهر غُطّت السهول الفيضية وقيعان البحيرة عادة الجافة بمياه ضحلة على مساحة تجاوزت أحياناً 30,000 كيلومتر مربع. أتاحت هذه التحوّلات النادرة فرصة لقياس مقدار ثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز الذي انتقل من السطح المغمور حديثاً إلى الغلاف الجوي.

مطاردة مياه الفيض جواً

لأن الحوض ناءٍ وتصبح الطرق غير سالكة أثناء الفيضانات، استخدم الباحثون هليكوبتر ومركبات لجمع عينات المياه عبر نحو 2,200 كيلومتر من الأنهار والمياه الفيضية والسهول المغمورة والبحيرات. قاسوا الغازات المذابة في الماء والظروف الأساسية مثل الحرارة والملوحة والأكسجين والجريان. ومن هذه البيانات حسبوا سرعة انتقال الغازات من الماء إلى الهواء فوق أنواع مختلفة من المشاهد المغمورة، مثل القنوات السريعة الجريان ومياه السهول الفيضية البطيئة والسطح المفتوح لبحيرة كاتي ثاندا–آير نفسها. ثم استُخدمت صور الأقمار الصناعية التابعة لناسا لتتبع مساحة الأرض المبتلة أو المغمورة يومياً خلال 2019، ما سمح للفريق بتكبير القياسات الموقعية لتشمل الحوض بأكمله طوال فترة البلل.

كيمياء خفيّة تحت ماء ضحل

عندما تُشبع التربة الجافة طويلاً فجأة، يبدأ المواد العضوية التي تراكمت خلال الجفاف بالتفكك بسرعة. تغتذي الميكروبات على هذه المواد، فتستهلك الأكسجين وتطلق ثاني أكسيد الكربون. في الطبقات المشبعة حيث لا يخترق الأكسجين بسهولة، تنتج ميكروبات مختلفة الميثان وتحول النيتروجين بطرق قد تطلق أو تستهلك أكسيد النيتروز. في فيضانات حوض بحيرة آير كانت الأنهار والمياه الفيضية العذبة غنية بثاني أكسيد الكربون والميثان، بينما جمعت السهول الفيضية الواسعة بين مساحة سطحية كبيرة ومعدلات عالية لإطلاق الغازات. أما البحيرة المالحة الرئيسية فبالمقابل أنتجت القليل جداً من الميثان، ربما لأن مستويات الملوحة الشديدة تقلل من نشاط الميكروبات التي تولد هذا الغاز عادة.

دفعات كبيرة من مكان يبدو خاوياً

بدمج قياساتهم الميدانية مع تقديرات مساحة الفيض المبنية على الأقمار الصناعية، حسب الباحثون أنه خلال فترة البلل عام 2019 قد أطلق الحوض ما يقارب 127 تيراغراماً من ثاني أكسيد الكربون وكميات أصغر لكنها لا تزال مهمة من الميثان، بينما استوعب بعض أكسيد النيتروز من الهواء. معبّراً عنها بتأثير مناخي على مدى 20 سنة، كان الأثر الصافي لهذه الغازات نحو 130 تيراغراماً من معادلات ثاني أكسيد الكربون. للمقارنة، شكّلت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من حلقة الفيضان هذه، التي استمرت عدة أشهر، ما يقرب من ثلاثة بالمئة من انبعاثات الأنهار الداخلية العالمية النموذجية خلال سنة، وحوالى ثلث انبعاثات الكربون السنوية من الوقود الأحفوري في أستراليا. وفي أيام البلل الأكثر غزارة، كانت الأرض المغمورة تطلق إلى الهواء مئات المرات أكثر من الكربون مقارنة بما كانت الأنهار تنقله إلى المصب على شكل مذاب.

لماذا تهم هذه الفيضانات النادرة للمناخ

على الرغم من أن مثل هذه الفيضانات الكبيرة نادرة الحدوث، فقد تلعب دوراً أكبر من وزنها في التذبذبات السنوية لميزانية الكربون العالمية. تغطي الأراضي الجافة نحو نصف سطح الكوكب ومن المتوقع أن تشهد فترات جفاف أطول متقطعة بأمطار أكثر كثافة مع ارتفاع درجات الحرارة. تشير نتائج بحيرة آير إلى أنه عندما تغمر هذه المناطق، يمكن أن تصبح مصادر قوية لكن قصيرة العمر لغازات الدفيئة لا تُلتقط حالياً بشكل جيد في نماذج المناخ أو شبكات الرصد. سيتطلب تحديد ما إذا كانت هذه الدفعات تتعادل مع الزمن أم تضيف دفعة إضافية مهمة للاحتباس الحراري فهم تواتر هذه الفيضانات، ومدة بقاء الأرض مبتلة، وكيف تستجيب النباتات لاحقاً.

الاستشهاد: Eyre, B.D., Rosentreter, J.A. & Erler, D.V. Significant greenhouse gas emissions from flooded drylands in Kati Thanda Lake Eyre basin in Australia. Sci Rep 16, 9884 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35915-6

الكلمات المفتاحية: فيضان الأراضي الجافة, نبضات غازات الدفيئة, حوض بحيرة آير, انبعاثات السهول الفيضية, تغيرات دورة الكربون