تأثيرات الخشب الميت على الكربون العضوي المذاب في تربة الغابات تعتمد على نوع الصخر، نوع الشجرة، والمناخ الدقيق

لماذا لا تزال الأشجار المتساقطة مهمة

امشِ عبر أي غابة سترى جذوعًا ساقطة تتحول تدريجيًا إلى تربة. هذه القطع من الخشب الميت ليست مجرد بقايا من نمو سابق: إنها عناصر فاعلة في كيفية احتفاظ الغابات بالكربون واستجابتها لتغير المناخ. تطرح هذه الدراسة سؤالًا يبدو بسيطًا لكنه ذا تداعيات كبيرة: عندما تتحلل الأخشاب على الأرض، كم من الكربون تتسرب إلى التربة، وكيف يعتمد ذلك على نوع الصخر تحته، ونوع الشجرة، والمناخ الدقيق حول الجذع؟

جريان مخفي للكربون في الأرض

أثناء تحلل الخشب، يتم طرد جزء من كربونه إلى الهواء على شكل ثاني أكسيد الكربون، بينما يذوب جزء آخر في الماء ويتحرك إلى التربة على شكل كربون عضوي مذاب، أو DOC. وبما أن هذا الكربون المذاب يمكن أن يُحجَب في طبقات أعمق لفترات طويلة، فقد يساعد الغابات على تخزين الكربون تحت الأرض. تتبّع الباحثون هذا المسار المخفي للكربون لمدة سنتين ونصف تحت جذوع زان أوروبية وصنوبر النرويج في غابات ألمانية. قارنوا مياه التربة المجمعة بالقرب من الجذوع مع مياه من نقاط قريبة بدون خشب مرئي، وأخذوا عينات من عدة أعماق من سطح الغابة وصولًا إلى 30 سنتيمترًا داخل التربة المعدنية.

صخور مختلفة، استجابات تربية مختلفة

عمل الفريق في موقعين جيولوجيين متباينين: أحدهما على صخور سيليكاتية (جنيز) والآخر على صخور كلسية (جير). تشكّل هذه المواد الأم كيمياء التربة، والتي تؤثر بدورها في كيفية التصاق الكربون المذاب بأسطح المعادن أو تفككه بفعل الميكروبات. عمومًا، كانت تراكيز DOC في مياه التربة أعلى تحت الخشب الميت منها في قطع المراقبة في كلا الموقعين. ولم يكن أقوى تأثير عند السطح، بل في الطبقة المعدنية العليا على عمق حوالي 15 سنتيمترًا، حيث قد يتضاعف DOC تحت الجذوع تقريبًا مقارنةً بالتربة المحيطة. كانت الفروقات بين أنواع الصخور أكثر وضوحًا عند هذا العمق المتوسط، مع زيادات كبيرة بشكل خاص في الموقع السيليكاتي. أعمق، عند 30 سنتيمترًا، انخفضت مستويات DOC وتمّ تقليص الفارق بين الخشب الميت والمراقبة، مما يشير إلى أن الطبقات الأعمق تحتفظ أو تعالج الجزء الأكبر من الكربون الداخل.

جذوع الزان تغذي التربة أكثر من التنوب

لم تتصرف كل الجذوع بنفس الطريقة. عندما قارن الباحثون أنواع الأشجار في الموقع السيليكاتي، برز خشب الزان كمصدر أقوى بكثير للكربون المذاب من التنوب. تحت جذوع الزان، ارتفع DOC في التربة المعدنية العليا — حتى عدة أضعاف مقارنةً بترب المراقبة القريبة — بينما أنتجت جذوع التنوب زيادات ضئيلة أو غير قابلة للقياس عند نفس الأعماق. تعكس هذه التباينات على الأرجح اختلافات في بنية الخشب وكيميائه والفطريات التي تحلله. عادةً ما تستعمر الأشجار عريضة الأوراق مثل الزان فطريات قادرة على تفكيك كل من السليلوز واللجنين، ما يسرّع التحلل ويحرر المزيد من الكربون القابل للذوبان. أما الصنوبريات مثل التنوب فغالبًا ما تستضيف فطريات تحلل الخشب ببطء أكبر، مما يؤدي إلى آثار أضعف وأبطأ على مياه التربة تحتها.

تغيّرات طفيفة في المناخ المصغر تحت الجذوع

تدفع الجذوع الساقطة أيضًا المناخ المصغر للتربة أسفلها إلى التغير. أظهرت حساسات مدفونة على عمق 15 سنتيمترًا أن التربة تحت الجذوع كانت أبرد وأكثر جفافًا قليلاً من نقاط المراقبة القريبة، رغم أن الفروقات كانت متواضعة. ومع ذلك، تغيّر استجابة الكربون المذاب لدرجة الحرارة والرطوبة بوجود الخشب الميت. في قطع المراقبة، كان تميل الترب الأكثر دفئًا إلى الترافق مع DOC أعلى قرب السطح، متسقًا مع تسارع تحلل المادة العضوية بفعل الميكروبات. تحت الجذوع، ضعفت هذه العلاقة أو انقلبت، مما يوحي بأن الميكروبات أسفل الخشب الميت قد تستهلك DOC بنشاط أكبر مع ارتفاع درجات الحرارة. كانت تأثيرات الرطوبة أكثر استقرارًا: في الأعماق الأكبر، أدت نسبة الماء الأعلى عمومًا إلى تخفيف تراكيز DOC في كلتا الحالتين.

ما الذي يعنيه هذا لتخزين الكربون في الغابات

تُظهر النتائج مجتمعة أن تأثير الخشب الميت على كربون التربة يعتمد بشكل كبير على السياق. تعمل الجذوع الساقطة كمصادر طويلة الأمد للكربون المذاب للترب الغابية، ويمكن رؤية هذه الإضافة بوضوح في الطبقات المعدنية العليا حتى عمق 30 سنتيمترًا على الأقل. لكن حجم التأثير يعتمد بشدة على الصخر الأساسي، ونوع الشجرة التي أنتجت الجذع، وعمق التربة، ودرجة الحرارة والرطوبة المحلية. عمليًا، يبدو أن جذوع الأشجار عريضة الأوراق على أنواع تربة معينة توجه المزيد من الكربون نحو الترب المعدنية مقارنةً بجذوع الصنوبريات، مما قد يعزز التخزين طويل الأمد للكربون تحت الأرض. يحتاج مديرو الغابات الراغبون في استخدام الخشب الميت لتعزيز كربون التربة إلى النظر ليس فقط في كمية الخشب المتروكة على الأرض، بل أيضًا في نوع الأنواع ومن أي تربة تقع تحته.

الاستشهاد: Rubin, L., Nowack, R., Lang, F. et al. Deadwood effects on dissolved organic carbon in forest soils depend on bedrock type, tree species, and microclimate. Sci Rep 16, 13647 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-50174-1

الكلمات المفتاحية: الخشب الميت, ترب الغابات, دورة الكربون, الكربون العضوي المذاب, الزنبق والتنوب