רעידות אדמה פועלות כקבל לפחמן האורגני הקרקעי

איך רעידות מעצבות את קופת החיסכון של הפחמן בכדור הארץ

רעידות אדמה נתפסות בדרך כלל כאסונות פתאומיים שמפילים מבנים ומשחררים מפולות. המחקר הזה מראה שהן גם מעצבות בשקט את מאזן הפחמן של כדור הארץ. על-ידי קריעת יערות וקרקעות על מדרונים תלולים, רעידות גדולות יכולות להטמין או לשחרר פחמן שבעטיו אחרת הייתה מתרוממת ומתחממת את הכדור. הבנת התפקיד הנסתר הזה של רעידות אדמה עוזרת לנו לראות כיצד הקרום היציב, האקלים והחיים קשורים זה לזה חזק יותר משהיינו מניחים.

הרים, מפולות ופחמן חבוי

יערות וקרקעות ברצועות רכס ההרים מאחסנים כמויות גדולות של פחמן אורגני, שנצברו על-ידי עלים, שורשים ועץ מתים. כאשר רעידת אדמה חזקה פוגעת באזור כזה, אלפי מפולות יכולות להסיר את השכבה החיה הזאת ואת הקרקע שמתחתיה. רעידת האדמה ב-2008 בווענצ’ואן בסין, אחת מהרעידות היבשתיות הגדולות בעשורים האחרונים, גרמה לכשלי מדרון נרחבים שהזיזו מספר קילומטרים מעוקבים של סלע וקרקע. המחברים מתייחסים לאירוע זה כניסוי טבעי כדי לשאול: האם הוא בסופו של דבר הפך את ההרים למקור פחמן או מאגר פחמן?

מדידת פחמן לפני ואחרי הזעזוע

כדי לענות על כך, החוקרים מיפו ודגמו 123 נקודות ברכס לונגמנשאן, כולל סחבות מפולות טריות ומדרונות סמוכים שלא הופרעו. הם שילבו מדידות שדה של קרקע וצמחייה, ניתוחי מעבדה, תמונות לווין ומודלים של למידת מכונה כדי לשחזר כמה פחמן אורגני היה קיים לפני רעידת האדמה, כמה נגרע וכמה חזר מאז. לפני הרעידה, המדרונות התלולים והרטובים באזור החזיקו פחמן רב — כ-136 טונות מטריות להקטאר בממוצע, עם המאגרים העשירים ביותר לאורך חזית הרכס שבה מפולות פגעו בצורה החזקה ביותר.

מפולות כמחסני פחמן זמניים

מפולות ווענצ’ואן שחתכו כ-5.5 מיליון טונות של פחמן אורגני מקרקעות וגבעול הצומח במדרונות. ייתכן שאנו מצפים שרוב זה יאובק במהירות לנהרות ולבסוף לים, או יתפרק ויחזור לאטמוספרה כדו-תחמוצת הפחמן. במקום זאת, הצוות מוצא שרק כ-12–43% מפחמן זה עזב את המדרונות בעשור הראשון, בעיקר דרך זרמי סחף והובלת נהרות. השאר — בין כ-3.1 ל-4.8 מיליון טונות — נשארו כלואים במכרות מפולות עבות המונחות על המדרונות ובני ערוצי ההרים, שם הן מוגנות מפינוי מהיר.

התחדשות מהירה של הצמחיה, שיקום איטי של הפחמן

נתוני לווין ומגרשי שדה מראים שהצמחייה חזרה במהירות על הגרביות והסחבות. בתוך כעשר שנים, הצמיחה על האזורים המופרעים התאוששה לכ-80–90% ממרץ הצמיחה שלפני הרעידה. עצים ושיחים חדשים, לעתים סוגים שונים מאלה שהיו לפני כן, נטעו שורש בחומר הרופף. עם זאת, סך הפחמן המאוחסן באתרים המתאוששים היה עדיין נמוך בהרבה משהיה לפני הרעידה, מכיוון ששיקום קרקעות עמוקות ועשירות בפחמן לוקח הרבה יותר זמן מאשר צמיחה מחודשת של עלים וגזעים. עד 2020, משטחים של מפולות השיבו כ-2.2 מיליון טונות פחמן אורגני בקרקעות ובביומסה, בעוד שעדיין החזיקו כמויות גדולות של חומר קבור משנת 2008.

רעידות אדמה כקבלים עצומים של פחמן

בהצמדת כל החלקים הללו יחד, המחברים מתארים את הנוף כפועל כקבל פחמן ענק. הרעידה מצדיקה במהירות את הקבל הזה על-ידי קבורת חומר אורגני בסחבות מפולות ואז מתפרקת בהדרגה על פני מאות עד אלפי שנים באמצעות שחיקה איטית ופרוק. במקרה ווענצ’ואן, האפקט הנקי הוא שמאגר הפחמן האורגני של רצועת ההרים עלה בפועל בכ-10% בשנים שלאחר האירוע. המודלים שלהם מציעים שהצמחייה תשיב את רמת הפחמן הקודמת בתוך כמאות שנים, החומר הקבור תוך כמאה שנה, והקרקעות רק אחרי כמעט אלפיים שנה — סקלות זמן הדומות לתדירות הרעידות הגדולות באזור.

מה זה אומר לאקלים ולטקטוניקה

ללא-מומחה, המסר המרכזי הוא שרעידות אדמה גדולות עושות יותר מהשמדות קצרות־טווח: הן גם משנות היכן הפחמן מאוחסן על פני כדור הארץ ולכמה זמן. ברכסיים מחוספסים ונתונים לרעידות כמו בסין, ניו זילנד וטאיוואן, מפולות חוזרות עשויות, בטווח הארוך, להוביל לרווח נקי של פחמן אורגני המאוחסן בקרקעות ובמשקעים ההרריים. משמעות הדבר היא שפעילות טקטונית יכולה בעקיפין לסייע בהוצאת פחמן מהאטמוספירה למשך מאות שנים, ומוסיפה חלק חדש לפאזל של כיצד פנימיות כדור הארץ ומערכת האקלים מקושרות.

ציטוט: Liu, J., Fan, X., Hales, T. et al. Earthquakes act as a capacitor for terrestrial organic carbon. Nat Commun 17, 1627 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68341-3

מילות מפתח: שיטפונות והחלקי קרקע ברעידת אדמה, ממחזור הפחמן בהרים, פחמן אורגני בקרקע, רעידת ווענצ’ואן, אחסון פחמן