השפעות עץ שוכב על פחמן אורגני מומס בקרקעות יער תלויות בסוג הסלע-האם, במין העץ ובמיקרו-אקלים

מדוע עצים שנפלו עדיין חשובים

הולך בשביל כל שהוא ביער ותראה גזעים שנפלו ומתמוססים לאדמה. חלקי העץ המת האלה הם יותר משאריות של צמיחה עבר: הם שחקנים פעילים בדרך שבה יערות מאכסנים פחמן ומשיבים לשינוי האקלים. המחקר הזה שואל שאלה שנראית פשוטה אך בעלת השלכות גדולות: כאשר גזעים נרקבים על הקרקע, כמה פחמן הם משחררים לתוך הקרקע במצב מומס, וכיצד זה תלוי בסוג הסלע שמתחת, במין העץ ובמיקרו-אקלים הסובב את הגזע?

נחלים נסתרים של פחמן בקרקע

במהלך פירוק העץ, חלק מהפחמן משתחרר לאוויר בכמות של פחמן דו-חמצני, אך חלק אחר נמס במים ונע לתוך הקרקע כפחמן אורגני מומס (DOC). מאחר שפחמן זה המומס יכול להיאגר בשכבות עמוקות לאורך תקופות ארוכות, הוא עשוי לסייע ליערות לאחסן פחמן מתחת לפני הקרקע. החוקרים עקבו אחר נתיב פחמן מוסתר זה במשך 2.5 שנים מתחת לגזעי אדר אירופי ולשרף נורווגי שנפלו ביערות בגרמניה. הם השוו מי קרקע שנאספו ליד הגזעים עם מים ממקומות סמוכים ללא עץ מת נראה, ודגמו בעומקים שונים מהרקב של היער ועד 30 סנטימטרים לתוך האדמה המינרלית.

סלעים שונים, תגובות קרקע שונות

הצוות עבד בשני אתרים גאולוגיים מנוגדים: אחד על סלע אם סיליקטי (גנאיס) ואחד על סלע אם כלציאתי (סלע גיר). חומרי האם האלה מעצבים את כימיית הקרקע, שבסופו של דבר משפיעה על האופן שבו פחמן מומס נדבק לפני השטח המינרלי או מתפורר על ידי מיקרובים. באופן כללי, ריכוזי DOC במי הקרקע היו גבוהים יותר מתחת לעץ מת מאשר בקטעי ביקורת בשני האתרים. ההגברה החזקה ביותר הופיעה לא בקומפוסט העליון, אלא בשכבה המינרלית העליונה בעומק כ-15 סנטימטר, שם ה-DOC תחת גזעים יכול היה כמעט להכפיל את עצמו בהשוואה לאדמה הסובבת. ההבדלים בין סוגי הסלע היו הברורים ביותר בעומק זה הביניים, עם עליות מיוחדות באתר הסיליקטי. לעומק גדול יותר, ב-30 סנטימטר, רמות ה-DOC נטו לרדת והניגוד בין עץ מת לביקורת הצטמצם, מה שמרמז כי קרקעות עמוקות יותר מחזיקות או מעבדות חלק ניכר מהפחמן הנכנס.

גזעי אדר מזינים את הקרקע יותר מצפצפה

לא כל הגזעים התנהגו באותה צורה. כאשר החוקרים השוו מיני עצים באתר הסיליקטי, גזעי אדר בלטו כמקור חזק בהרבה של פחמן מומס לעומת צפצפה. מתחת לגזעי אדר, ה-DOC בשכבה המינרלית העליונה זינק—עד לכמה פעמים גבוה יותר מאשר בקרקעות ביקורת סמוכות—בעוד שגזעי צפצפה ייצרו עליה קטנה או לא מדידה באותם עומקים. הקונטרסטים האלה משקפים ככל הנראה הבדלים במבנה העץ, בכימיה שלו ובפטריות שמפרקות את העץ. מינים רחבי עלה כגון אדר בדרך כלל מושתלים על ידי פטריות שיכולות לפרק גם תאית וגם ליגנין, מה שמאיץ את הריקבון ומשחרר יותר פחמן מסיס. מחטניים כמו צפצפה לעתים קרובות מארחים פטריות שמרקיבות עץ לאט יותר, מה שמוביל להשפעות חלשות ואיטיות יותר על מי הקרקע שמתחתיהם.

שינויים עדינים במיקרו-אקלים מתחת לגזעים

גזעים שנפלו משנים גם את המיקרו-אקלים של הקרקע שמתחתיהם. חיישנים שקברו בעומק 15 סנטימטר הראו כי קרקעות מתחת לגזעים היו מעט קרירות ויבשות יותר בהשוואה לנקודות ביקורת סמוכות, למרות שההבדלים היו צנועים. גם כך, הדרך שבה ה-DOC הגיב לטמפרטורה וללחות השתנתה בנוכחות עץ מת. בקטעי ביקורת, קרקעות חמות יותר נטו להתלוות לריכוזי DOC גבוהים יותר בקירבה לפני השטח, בהתאם לקצב פירוק מיקרובי מהיר יותר של חומר אורגני. מתחת לגזעים, תבנית זו נחלשה או אף התהפכה, מרמזת כי המיקרובים מתחת לעץ המת עלולים לצרוך DOC באופן פעיל יותר ככל שהטמפרטורות עולות. השפעות הלחות היו אחידות יותר: בעומקים גדולים יותר, תוכן מים גבוה יותר בקרקע בדרך כלל דילל ריכוזי DOC בשני הטיפולים.

מה המשמעות לאחסון פחמן ביערות

במבט כולל, הממצאים מראים שהשפעת העץ המת על פחמן בקרקע תלויה מאוד בהקשר. גזעים שנפלו אכן פועלים כמקורות ארוכי טווח של פחמן מומס לקרקעות היער, וכניסה נוספת זו נראית בבירור בשכבות המינרליות העליונות עד לפחות 30 סנטימטרים. אך גודל ההשפעה תלוי בחוזקה בסלע היסוד, במין העץ שממנו נוצר הגזע, בעומק הקרקע ובטמפרטורה ולחות מקומיות. במונחים פרקטיים, גזעים רחבי עלה על סוגי קרקע מסוימים נראים כמנהלים יותר פחמן אל הקרקעות המינרליות מאשר גזעי מחטניים, מה שעשוי לחזק אחסון פחמן לטווח ארוך מתחת לפני הקרקע. מנהלי יערות המעוניינים להשתמש בעץ מת להגברת פחמן הקרקע צריכים להתחשב לא רק בכמה עץ נותר על הקרקע, אלא גם מאיזה מין הוא וכיצד סוגי הקרקע שמתחתיו משפיעים.

ציטוט: 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

מילות מפתח: עץ מת, אדמות יער, מחזור הפחמן, פחמן אורגני מומס, אדר וצפצפה נורווגית