ריכוזי פחמן דו-חמצני ומתאן המופיעים בעומק ב-522 אגמים, בריכות ומאגרי מים ברחבי העולם

מדוע אגמים משמעותיים עבור האקלים שלנו

אגמים, בריכות ומאגרי מים עשויים להיראות שקטים על פני השטח, אך הם בראה שקטה פולטים גזי חממה רבי עוצמה המחממים את כוכב הלכת שלנו. עד כה מדענים מדדו בעיקר את הגזים הללו רק על פני המים, והשאירו נקודת עיוורון משמעותית: מה מתרחש בעומק. המחקר הזה מציג את GHG-depths, אוסף המדידות הגדול ביותר עולמית של פחמן דו-חמצני ומתאן מחלקות פני השטח ומהתחתית של יותר מ-500 אגמים ברחבי העולם. על ידי גילוי האופן שבו גזים מצטברים בעומק, העבודה מסייעת לחדד את הערכות האקלים העולמיות ומראה כיצד גופי מים יבשתיים אלה עשויים להגיב עם התחממות העולם.

מבט עולמי מתחת לפני השטח

החוקרים אספו מדידות עומק רזולוציה של פחמן דו-חמצני ומתאן מ-522 אגמים, בריכות ומאגרי מים הפרושים על פני 38 מדינות וכל שבע היבשות. גופי המים האלה כוללים טווח עצום של גדלים, עומקים, רמות מזון ואקלימים — מבריכות זעירות ועד מאגרי עומק, מנופים ארקטיים ועד אזורים טרופיים. בסך הכל כולל מאגר הנתונים 2,558 אירועי דגימה נפרדים, רבים עם מדידות חוזרות לאורך עונות ושנים. כיסוי רחב זה מאפשר למדענים להשוות כיצד אגמים שונים מאוד מאחסנים ומשחררים גזי חממה, דבר שלא היה אפשרי עם נתונים דלילים או מדידות רק על פני השטח.

מאגרי גז נסתרים במים העמוקים

בתוך רבים מהאגמים, טור המים שכבה: מים חמימים, מעורבבים היטב ועשירים בחמצן שוכבים מעל מים עמוקים קרים וצפופים יותר. כאשר השכבות חזקות, חילוף החומרים בין פני השטח לתחתית מוגבל. מיקרובים במי התחתית האפלים ובשכבות המשקעים ממשיכים לפרק חומר אורגני, ומייצרים פחמן דו-חמצני ומתאן שיכולים להצטבר בריכוזים גבוהים כאשר החמצן ממוצה. מאגר הנתונים החדש מראה שרמות הגז במי התחתית לעתים קרובות שונות באופן חד מהן שבקרבה לפני השטח, לפעמים בהפרשים של סדרי גודל. מאגרי גז נסתרים אלה עלולים להיות מעורבבים ומשוחררים מאוחר יותר, למשל במהלך אירועי ערבול עונתיים כשהשכבות באגם מתהפכות.

כיצד נאספו ונבדקו הנתונים

כדי לבנות את GHG-depths, הצוות נשען על תרומות מ-45 קבוצות מחקר ו-56 מחקרים שפורסמו, ובנוסף על מדידות חדשות שלא פורסמו קודם לכן. נכללו רק אגמים, בריכות ומאגרי מים עם פרופילי עומק אמיתיים — לפחות שתי נקודות עומק בכל דגימה — והגזים נדרשו להימדד ישירות באמצעות כלים כגון חיישני גז או שיטות headspace בבקבוקים אטומים. לצד ריכוזי הגזים, מאגר הנתונים מספק מדידות נלוות כמו טמפרטורת מים, חמצן, מזון ותכונות בסיסיות של האגם, ומקשר אתרים רבים למסד נתונים גלובלי של אגמים. המחברים סטנדרטיזו בקפידה יחידות, ביצעו אינטרפולציה של משתנים תומכים כך שיתיישרו עם עומקי הגז וביצעו בדיקות איכות נרחבות, כולל סינון אוטומטי של ערכים חריגים ובדיקה ידנית על־ידי מספקי הנתונים המקוריים.

מפרופילים גולמיים למשאבים מוכנים לשימוש

במקום לפרסם רק מספרים גולמיים, הצוות ארגן את המידע לכמה קבצים מחוברים המיועדים לשימוש חוזר קל. קובץ אחד מכיל עובדות מרכזיות על כל אגם, כגון גודלו, עומקו וכימיה טיפוסית. קובץ אחר מכיל את כל פרופילי העומק המפורטים של גזים ואיכות המים. קובץ שלישי מוסיף רשומות טמפרטורה בתדר גבוה המסייעות לתאר מתי וכיצד האגמים מתשכבים. לבסוף, קובץ מעובד מאחד את החלקים הללו למוצר "מוכן לניתוח", המתאים כל מדידת גז עם טמפרטורה וחמצן תואמים באותו עומק ותאריך. מבנה זה מאפשר לחוקרים אחרים להכניס בקלות את מאגר הנתונים למודלים מחשוביים או לשלבו עם מוצרים גלובליים אחרים של אגמים.

מה משמעות הדבר עבור תחזיות האקלים

המאמר אינו מציג אומדן פליטה חדש יחיד, אלא מספק את הבסיס הנדרש כדי להפוך הערכות עתידיות למדויקות יותר. על ידי הבהרת האופן שבו פחמן דו-חמצני ומתאן מצטברים בעומקים האפלים יותר של האגמים ומשתחררים לאחר מכן, GHG-depths מאפשר למודלנים לתפוס טוב יותר מתי והיכן פליטות מתרחשות, וכיצד הן עשויות להשתנות כאשר שינויי האקלים ישנו את ערבול האגמים ורמות החמצן. עבור הקוראים שאינם מומחים, המסר ברור: אגמים שקטים הם שחקנים פעילים במערכת האקלים, והבנת מה קורה מפני השטח ועד לתחתית חיונית לחיזוי עתיד גזי החממה של כוכב הלכת שלנו.

ציטוט: Rabaey, J.S., Lewis, A.S.L., Attermeyer, K. et al. Depth-resolved carbon dioxide and methane concentrations in 522 lakes, ponds, and reservoirs worldwide. Sci Data 13, 483 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06751-0

מילות מפתח: אגמים, מתאן, פחמן דו-חמצני, גזי חממה, מימי מתוקים