بحيرات التبت كانت مصدراً مستمراً لثاني أكسيد الكربون منذ الحد الأقصى للجليد الأخير

لماذا تهمنا بحيرات الجبال القديمة اليوم

عندما نتحدث عن تغيّر المناخ، نفكر عادة في مداخن المصانع والغابات والمحيطات. لكن آلاف البحيرات الجبلية المرتفعة تتبادل ثاني أكسيد الكربون (CO2) بهدوء مع الهواء أيضاً، فتشكّل مناخ الكوكب على المدى الطويل. تطرح هذه الدراسة سؤالاً يبدو بسيطاً: هل كانت بحيرات هضبة التبت — التي يُشار إليها أحياناً باسم «القطب الثالث» للأرض — تمتص CO2 من الغلاف الجوي أم تطلقه خلال الـ 26,000 سنة الماضية؟ تكشف الإجابة أن هذه المسطحات المائية النائية كانت منذ زمن طويل تعمل كمصادر مستمرة لـ CO2، خصوصاً أثناء الانتقال الحاسم للخروج من آخر عصر جليدي.

قراءة قصة الكربون في نباتات البحيرات

للاطلاع على الماضي، احتاج الباحثون إلى «مقياس» موثوق لمستويات CO2 في البحيرات القديمة. لجأوا إلى بقايا النباتات المائية الدقيقة المدفونة في طين قاع البحيرة. مثل نباتات اليابسة، تبني النباتات المائية أنسجتها باستخدام الكربون المذاب في الماء المحيط بها. تتغير النسب النسبية لذرات الكربون الخفيفة والثقيلة (المعبر عنها بالقيمة δ13C) في أنسجتها اعتماداً على كمية CO2 المذابة في الماء وعلى حمضيته أو قلوية الماء. جمع الفريق نباتات مائية وعينات ماء حديثة من 105 بحيرات عبر الصين، شملت المناطق الباردة المرتفعة والهضاب المغبرة وسهول الأنهار وحوض الصحارى. بمقارنة بصمات الكربون في أنسجة النباتات مع CO2 المقاس في الماء، اختبروا ما إذا كانت بقايا النباتات تستطيع تتبع مستويات CO2 الماضية بشكل موثوق.

أداة جديدة لقياس CO2 في البحيرات القديمة

أظهر المسح الحديث وجود ارتباط شديد الوضوح بين توقيع الكربون في النباتات المائية وكمية CO2 المذابة. عندما احتوى ماء البحيرة على الكثير من CO2، انحرفت قيم δ13C للنباتات بقوة في اتجاه واحد؛ وعندما كان CO2 نادراً، انحرف الإشارة في الاتجاه الآخر. ثبت هذا الارتباط عبر أنواع نباتية مختلفة — الغاطسة والعائمة والطحالب — وعبر بحيرات ذات كيمياء متباينة. كما تعقّب كربون النباتات حمضية الماء (الرقم الهيدروجيني، pH)، التي تحكم كيفية انتقال الكربون بين CO2 المذاب والأشكال المذابة الأخرى. ورغم أن تفاصيل مثل النوع والملوحة والعمق تُدخل بعض الضوضاء، كانت الأنماط العامة قوية بحيث تمكن المؤلفون من استخلاص معايرة رياضية: معطى قيمة δ13C لبقايا النباتات، يمكنهم إعادة بناء تركيز CO2 المحتمل في البحيرة وقت نمو تلك النباتات.

إعادة تشغيل 26,000 سنة من تاريخ بحيرات التبت

مسلحين بهذه المعايرة، توجه الفريق إلى قِطَع الرواسب — أرشيفات طبيعية مُستخرجة من قيعان البحيرات — من أربع بحيرات على هضبة التبت، ودمجوا هذه السجلات الجديدة مع بيانات كربون منشورة سابقاً من عشر بحيرات أخرى. تغطي هذه السجلات معاً آخر 26,000 سنة، من ذروة البرد في آخر عصر جليدي عبر الاحترار اللاحق وحتى الوقت الحاضر. بتطبيق المؤشر المبني على النباتات، أعاد العلماء رسم كيفية ارتفاع وهبوط CO2 ودرجة الحموضة في البحيرات عبر الزمن. وتظهر الصورة الناتجة بوضوح: طوال الفترة بأكملها، كانت بحيرات التبت عادة تحوي CO2 أكثر مما كان متوقعاً لو كانت في توازن بسيط مع الغلاف الجوي، ما يعني أنها كانت تتسرب CO2 إلى الهواء بشكل مستمر. بلغت الانبعاثات ذروتها بين نحو 8,000 و18,000 سنة مضت، أثناء ذوبان الجليد الأخير وبدايات الهولوسين، عندما كان مناخ العالم يدفأ بسرعة.

لماذا بلغت CO2 ذروتها بعد العصر الجليدي

لا يتطابق توقيت أقصى تركيز لثاني أكسيد الكربون في البحيرات بدقة مع الارتفاع العالمي في CO2 الجوي المسجّل في نُدَب الجليد القطبي، ولا مع مقاييس بسيطة لكمية المادة العضوية أو المغذيات المتراكمة في طين البحيرة. بدلاً من ذلك، يبدو أن العامل الحاسم هو توازن المياه والحمضية. مع دفء المناخ بعد العصر الجليدي الأخير، تدفقت مزيد من الأمطار ومياه الذوبان إلى بحيرات التبت. حملت هذه التدفقات الكربون من التربة والأنهار ومالت إلى خفض قيمة الرقم الهيدروجيني للبحيرات، مما حوّل كيمياء المياه الداخلية بحيث أصبح المزيد من الكربون المذاب موجوداً في صورة CO2 حر. تُظهر القياسات الحديثة أن الرقم الهيدروجيني الأدنى مرتبط ارتباطاً وثيقاً بزيادة CO2 في مياه البحيرات، وتدعم تواريخ الرقم الهيدروجيني المستعادة هذا الرابط: كانت البحيرات أقل قلوية وأغنى بـCO2 أثناء ذوبان الجليد، ثم أصبحت أكثر قلوية وأكثر تبايناً من بحيرة لأخرى خلال منتصف إلى أواخر الهولوسين، على نحو مشابه للحالة الحالية.

ماذا يعني هذا لدورة الكربون العالمية

تشير النتيجة التي تفيد بأن بحيرات التبت كانت تحتوي على 2–3 أضعاف CO2 المذاب مقارنةً بما عليها اليوم خلال فترة ذوبان الجليد إلى أنها ربما كانت مساهماً غير ضئيل في الارتفاع العالمي في CO2 الجوي آنذاك. البحيرات الحديثة حول العالم تطلق حالياً CO2 يعادل جزءاً كبيراً من امتصاص المحيطات للكربون؛ وفي عالم أكثر دفئاً ورطوبة بعد العصر الجليدي، قد تكون هذه الإسهامات أكبر، لا سيما من البحيرات عالية الارتفاع والواقعة في مناطق جافة مثل تلك على هضبة التبت. ومع أن الدراسة تركز على منطقة واحدة، فإنها تقدم أداة قوية جديدة — استخدام بقايا النباتات المائية لقراءة مستويات CO2 القديمة — يمكن تطبيقها على البحيرات في أنحاء العالم. وتذكرنا أيضاً بأنه مع تداخل المناخ والمياه والنظم البيئية، يمكن حتى للبحيرات الجبلية البعيدة أن تلعب أدواراً مهمة في تشكيل قصة مناخ الأرض على المدى الطويل.

الاستشهاد: Liu, H., Liu, W., Wang, Z. et al. Tibetan lakes have been persistent CO2 sources since the Last Glacial Maximum. Commun Earth Environ 7, 330 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03360-y

الكلمات المفتاحية: بحيرات هضبة التبت, دورة الكربون في البحيرات, المناخ القديم, نظائر نباتات المياه, انبعاثات CO2