انبعاثات سنوية أعلى، لكن أكثر تقلباً، لثاني أكسيد الكربون من البحيرات في المشاهد القطبية الجافة

لماذا تهم بحيرات القطب الشمالي من حيث مناخنا

القطب الشمالي يدفأ أسرع من بقية الكوكب، وتحتوي تربته على كميات هائلة من الكربون المجمد. جزء كبير من هذا الكربون يمر في نهاية المطاف عبر البحيرات قبل أن يصل إلى الجو. تطرح هذه الدراسة سؤالاً يبدو بسيطاً لكنه يحمل تبعات كبيرة: هل تطلق البحيرات في المناطق القطبية الأكثر رطوبة ثاني أكسيد كربون (CO2) أكثر من البحيرات في المناطق الأكثر جفافاً، أم أن العكس هو الصحيح؟ من خلال تجميع بيانات لأكثر من 200 بحيرة في ألاسكا وكندا وغرينلاند وسيبيريا والدول الإسكندنافية، يكشف المؤلفون أن بعض أقوى وأكثر انبعاثات CO2 عدمَ انتظاماً تأتي فعلاً من المشاهد القطبية الأكثر جفافاً، متحدية الافتراضات طويلة الأمد حول كيفية تحرك الماء والكربون في الشمال البعيد.

أين تقع البحيرات ومدى رطوبتها

بدأ الباحثون بتحديد مواقع بحيرات القطب الشمالي بالنسبة لمقياس مناخي بسيط: توازن الماء الصيفي، المُعرّف على أنه هطول الأمطار ناقص المقدار الممكن أن يتبخر. وُصفت المناطق التي تتجاوز فيها الخسائر المدخلات بأنها «أكثر جفافاً»، وتلك التي بها فائض بأنها «أكثر رطوبة». وبشكل مفاجئ، يقع نحو 60% من منطقة البَرَد الدائم الشمالية ضمن فئة المناطق الأكثر جفافاً، وتحتوي هذه الأراضي الجافة على ما يقرب من 2.7 ضعف عدد البحيرات مقارنة بالمناطق الأكثر رطوبة. باستخدام سجلات مناخية طويلة الأمد وخرائط ارتفاع عالية الدقة، وصف الفريق أيضاً التضاريس المحيطة بكل بحيرة—مدى انحدارها أو تسطحها، وكمية الكربون في تربتها، وما إذا كانت الأراضي الرطبة حاضرة.

مزيد من CO2 من الأماكن الأكثر جفافاً، وتنبؤية أقل بكثير

على عكس الفكرة القائلة بأن المناطق الأكثر رطوبة، بفضل جريان المياه الأكثر، ينبغي أن تزود البحيرات بمزيد من الكربون وبالتالي بمزيد من انبعاثات CO2، أظهرت البيانات نمطاً معاكساً. أكثر من 80% من جميع البحيرات كانت مصدراً صافياً لثاني أكسيد الكربون إلى الجو، لكن البحيرات في المناطق الأكثر جفافاً أطلقت CO2 بمعدلات أعلى في المتوسط وباختلاف أكبر بكثير من بحيرة إلى أخرى. كلا أدنى وأعلى تدفُّقات CO2 السنوية في مجموعة البيانات بأكملها جاءت من هذه البحيرات في المناطق الجافة. وعند تعديل الانبعاثات حسب حجم مستجمع مياه كل بحيرة، تميزت المناطق الأكثر جفافاً مجدداً، بانبعاثات أعلى بأكثر من رتبة من الحجم مقارنة بالمناطق الأكثر رطوبة. يشير هذا إلى أن في المشاهد الجافة، تعمل البحيرات كبؤر «ساخنة» مركزة حيث يتحول الكربون ويُطلق بدل أن يُنقل ببساطة إلى أسفل التيار.

كيف تشكل مسارات المياه مصير الكربون

لتفسير هذا التباين، يركز المؤلفون على كيفية تحرك المياه. في المناطق الأكثر رطوبة، وغالباً الأكثر جبلية، يخلق هطول الأمطار الوفير والمنحدرات الأشد وصلات قوية بين التربة والجداول والبحيرات. الكربون المغسول من الأرض يميل لأن يُحمل بسرعة عبر الأنهار الصغيرة، مع توقفات نسبية قصيرة في البحيرات. في هذا الإطار «الشبيه بالأنبوب»، لا تبقى المياه طويلاً، لذا تصدر البحيرات جزءاً كبيراً من الكربون القادم إلى المصب بدل أن تبعثه محلياً. في المقابل، في المناطق الأكثر جفافاً والمسطحة، تكون الجداول نادرة أو متقطعة، ولدى العديد من البحيرات قليل أو لا يوجد تصريف سطحي. المياه التي تصلها قد تبقى لفترات طويلة، مما يسمح بتراكم المادة العضوية، وتحللها ببطء في الماء والرواسب، وإطلاق CO2 على مدى فترات ممتدة. هذا السلوك «الشبيه بالمفاعل» يساعد على تفسير كلٍ من الانبعاثات المتوسطة الأعلى والتقلب اللافت من بحيرة لأخرى.

الأراضي الرطبة ومخازن الكربون الخفية

تضيف الأراضي الرطبة بعداً آخر. نحو 40% من البحيرات في الدراسة كان لها أراضي رطبة ضمن مستجمعاتها، والتي تعمل كإسفنج لكل من الماء والمادة العضوية. في المناطق الأكثر رطوبة، أطلقت البحيرات التي تصرف أراضي رطبة CO2 أكثر من البحيرات التي بدون أراضي رطبة، لكن بمقدار نحو عاملين فقط. في المناطق الأكثر جفافاً، ارتبط وجود الأراضي الرطبة بقفزة في الانبعاثات بمقدار ثمانية أضعاف. يمكن للأراضي الغابية الخثية المسطحة والمنخفضة في أماكن مثل السهول الروسية أن تخزن أحجاماً هائلة من الماء والكربون؛ عندما تكون الظروف مواتية، تتسرب المياه الغنية بالكربون إلى البحيرات المتصلة، مما يغذي انبعاثات CO2 العالية. عبر القطب الشمالي، تميل مستجمعات المياه الجافة أيضاً إلى امتلاك ترب أكثر سمكاً وغنية بالكربون، مما يوفر مخزناً كبيراً لكنه غير متساوٍ من المادة التي يمكن تعبئتها بالمطر أو ذوبان الثلج أو ذوبان البَرَد الدائم.

النظرة المستقبلية في قطب شمال متغير

تخلص الدراسة إلى أنه مع تكثف دورة المياه في القطب الشمالي—مع تغيرات في هطول الأمطار، والتبخر، واستقرار البَرَد الدائم—ستعتمد تغييرات انبعاثات CO2 من البحيرات ليس فقط على مدى رطوبة المنطقة، بل أيضاً على تضاريسها ومخازن الكربون في تربتها ومدى انتشار الأراضي الرطبة. ونظراً لأن المناطق الأكثر جفافاً تهيمن حالياً على المشهد القطبي وتستضيف العديد من بحيراته، فإن انبعاثاتها شديدة التباين قد تؤثر بقوة على التوازن الكلي للكربون في المنطقة وتجعل السلوك المستقبلي أصعب في التنبؤ. للقراء غير المتخصصين، الخلاصة واضحة: بحيرات القطب الشمالي في المشاهد الجافة ليست أحواضاً هادئة، بل مفاعلات دينامية حيث يمكن تحويل الكربون المخزن بكفاءة إلى CO2. سيكون فهم متى تعمل كمصادر قوية، أو مصادر متواضعة، أو حتى أحواض مؤقتة أحد الأمور الأساسية لبناء توقعات مناخية دقيقة في شمال يتغير بسرعة.

الاستشهاد: Hazuková, V., Alriksson, F., Gudasz, C. et al. Higher, but more variable, annual CO₂ emissions from lakes in drier Arctic landscapes. Commun Earth Environ 7, 238 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03275-8

الكلمات المفتاحية: بحيرات القطب الشمالي, انبعاثات ثاني أكسيد الكربون, الاتصال الهيدرولوجي, كربون البَرَد الدائم, الأراضي الرطبة