ריכוזים עצומים של פחמן אורגני מומס עתיק משחרור יידומה באגמים בסיביר

פחמן חבוי באגמי ההפשרה של הקוטב הצפוני

בעוד האזור הארקטי מתחמם, קרקע עתיקה שקפאה לעשרות אלפי שנים מתחילה להפשיר. בסיביר, קרקע קפואה זו — המכונה פרמפרוסט — מכילה כמויות עצומות של פחמן אורגני עתיק. כאשר הקרקע הקפואה שקועה ומתמוטטת ויוצרת אגמים, מדענים חוששים שהפחמן המאוחסן זמן רב זה עלול להימתח במהירות לגזי חממה ולשוחרר לאטמוספרה. המחקר הזה בוחן מקרוב אגמים ביקטורת יקוטיה המרכזית, בסיביר המזרחית, כדי לקבוע כמה פחמן עתיק משתחרר בפועל, באיזה צורה הוא נמצא במים וכמה ממנו הופך לפחמן דו-חמצני או לחמני חנקן (מתאן).

סוגים שונים של אגמים ארקטיים

צוות המחקר התמקד ברשת אגמים קטנים במאגר הנחל סירדאך, אזור הנתמך בפרמפרוסט עשיר בקרח מסוג "יידומה" שהתגבש בתקופת הקרח האחרונה. הם בחנו ארבעה סוגי אגמים עיקריים. אגמי תרמוקרסט חדשים הם שלוליות צעירות שהופיעו מאז שנות ה-50 כשהקרקע שקעה בפתאומיות עקב התכה של הקרח שבפנים. "אגמי אלס" ישנים יותר תופסים אגן רחב ושיטחי שנוצר מהפשרת פרמפרוסט לפני אלפי שנים. חלק מהאגמים האלה מחוברים לנהרות ונחלים, ואחרים מבודדים. קטגוריה רביעית, אגמי אלס ששונו על ידי תרמוקרסט, הם אגנים ישנים שהחלו להפשיר שוב לאורך שפתם, עם קריסות טריות של קרקע בוצית ועשירה בקרח שנשפכת אל המים. הצוות גם דגם מי התכה ישירות מפלי קריסה פעילים כדי ללכוד את החתימה של פחמן פרמפרוסט ששוטף זה עתה.

מעמסים עצומים של פחמן מומס

בכל סוגי האגמים ובעונות השונות, רוב הפחמן האורגני במים היה מומס ולא חלקיקי. ברבים מהאגמים היו ריכוזים של פחמן אורגני מומס גבוהים להחריד — בין הגבוהים שתועדו אי פעם לאגמים ארקטיים — ובמיוחד באגמי תרמוקרסט חדשים ובאגמי אלס שבהם נצפתה הפשרת שפתית חדשה. באמצעות מדידת התוכן הרדיואקטיבי של הפחמן, החוקרים יכלו להבדיל בין פחמן עתיק שמקורו בפרמפרוסט לבין חומר אורגני שנוצר לאחרונה. הם מצאו שעד כשלושת רבעי מהפחמן המומס באגמי תרמוקרסט צעירים ובאגמי אלס ששונו על ידי תרמוקרסט מקורו בפרמפרוסט עתיק, עם גילאים של אלפי שנים. לעומת זאת, אגמי אלס מחוברים ואגמי אלס שלא הופרעו היו ברובם דומיננטיים בפחמן מודרני שנקשר לאחרונה.

פחמן עתיק מצטבר, פחמן חדש מדליק את הגזים

כדי להבין מה קורה לפחמן המומס הזה, הצוות מדד את גיל הפחמן בבועות הגז של פחמן דו-חמצני ומתאן שעולות מתחתית האגמים. הם גילו שאף על פי שלפחמן מהפרמפרוסט העתיק יש תרומה לחלק מהפחמן הדו-חמצני המשוחרר, רוב המתאן — והרבה מהפחמן הדו-חמצני שנותר — מקורו בחומר אורגני טרי המיוצר באגמים עצמם, כגון אצות וצמחי מים. הבועות של המתאן היו בדרך כלל "מודרניות" במונחי רדיוגנום, כלומר נוצרו מפחמן שנכנס למערכת רק בעשורים האחרונים או לכל היותר במאות האחרונות. בינתיים, מאגר גדול של פחמן אורגני מומס עתיק פשוט מצטבר במים במקום להתפרק לחלוטין.

למה חלק מהאגמים מדליפים פחמן עתיק ואחרים לא

המחקר מראה גם שההיסטוריה של האגם וקישוריות המים שולטות בחוזקה בתנועה של פחמן עתיק. אגמי תרמוקרסט מבודדים ו"אגמי אלס ששונו על ידי תרמוקרסט" מקבלים תזרימים חזקים של פחמן מומס עתיק מהשפתות המפשירות ומהתקבצות רצפות אגמים שקועות. מכיוון שאלו אגמים שיטחיים, לעתים מנותקים מנהרות, וחווים אידוי קיצוני בקיץ, חומרי מומס מרוכזים ולא נשטפים בקלות. אגמי אלס מחוברים, שמחליפים מים עם נחלים, מתנהגים יותר כמו נהרות: הם מוזנים בעיקר על ידי פחמן מודרני מצמחיה שטחית, בעלי רמות פחמן מומס נמוכות יותר ומייצאים מעט פחמן פרמפרוסט עתיק.

מה המשמעות הזאת למשובי האקלים

בעבור קוראי ציבור המתעניינים בשינויי אקלים, המסר המרכזי הוא שהפשרת יידומה אכן משחררת פחמן עתיק מאוד לאגמים בסיביר, אך רובו נשאר מומס במים במקום להפוך מיד לגזי חממה. פליטות פחמן דו-חמצני מאגמי תרמוקרסט חדשים מכילות מרכיב עתיק ולכן מחזקות את ההתחממות, בעוד שהתמותת המתאן נראית מונעת בעיקר על ידי צמיחה צמחית חדשה ולא על ידי פחמן מתקופת הקרח. יצירת האגמים הללו חשובה עדיין מאוד לאקלים, כי הם מחליפים יערות שהחזיקו פחמן והופכים אותם לאזורים רטובים שמשחררים אותו. ככל שההתחממות וגשמים יגדלו, יותר הפשרות, יותר יצירת אגמים ושינוי של דרכי המים ברחבי הארקטיק עלולים בהדרגה להעביר עוד ועוד פחמן עתיק מהקרקע אל האוויר.

ציטוט: Ollivier, S., Séjourné, A., Hatté, C. et al. Massive concentrations of old dissolved organic carbon from Yedoma thaw in lakes in Siberia. Commun Earth Environ 7, 200 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03229-0

מילות מפתח: הפשרת קרקע קפואה לנצח, אגמי תרמוקרסט, פחמן אורגני מומס, גזי חממה ארקטיים, יידומה סיביר