אגמי טיבט היו מקורות מתמידים לפחמן דו־חמצני מאז שיא הקרח האחרון

מדוע אגמים הרריים קדומים חשובים היום

כשמדברים על שינויי אקלים, לרוב חושבים על ארובות, יערות ואוקיינוסים. אך אלפי אגמים בגבהים גדולים מחליפים שקטה פחמן דו‑חמצני (CO2) עם האוויר, ומשפיעים על האקלים לטווח הארוך. המחקר הזה שואל שאלה פשוטה לכאורה: האם האגמים ברמת טיבט — שלעיתים כינו אותה "הקוטב השלישי" של כדור הארץ — סופגים CO2 מן האטמוספירה או פולטין בחזרה בעידן של 26,000 השנים האחרונות? התשובה מראה שמים מרוחקים אלה פעלו זמן רב כמקורות ממושכים של CO2, במיוחד במעבר הקריטי מחוץ לתקופת הקרח האחרונה.

קריאת סיפור הפחמן בצמחי אגמה

כדי להציץ אל העבר, החוקרים נזקקו ל"מדחום" אמין לרמות CO2 באגמים קדומים. הם פנו לשאריות הקטנות של צמחי מים הקבורים בבוץ האגמים. בדומה לצמחים יבשתיים, צמחי מים בונים את רקמותיהם בעזרת פחמן מומס במים סביבם. היחס היחסי בין אטומי פחמן קלים וכבדים (בביטוי δ13C) ברקמותיהם משתנה בהתאם לכמות ה‑CO2 המומס במים ולחומציות או לשפיציות (אלקליניות) של המים. הצוות אסף צמחי מים מודרניים ודגימות מים מ‑105 אגמים ברחבי סין, המשתרעים מההרים הקרים ועד רמות אבק, מישורי נהרות וקרטקע מדבר. בהשוואת טביעות האצבע של הפחמן ברקמות הצמחים ל‑CO2 הנמדד במים, הם בחנו האם שאריות הצמחים יכולות לעקוב באופן מהימן אחרי רמות CO2 בעבר.

כלי חדש למדידת CO2 באגמים קדומים

סקר המודרני הראה קשר הדוק להפליא בין חתימות הפחמן של צמחי מים לבין כמות ה‑CO2 המומס. כאשר המים הכילו הרבה CO2, ערכי δ13C של הצמחים הסטו בכיוון אחד; כאשר ה‑CO2 היה נדיר, האות הסטה בכיוון ההפוך. קשר זה החזיק על פני סוגי צמחים שונים — שקועים, צפים ואזורים של אצות — ובאגמים בעלי כימיה שונה מאוד. הפחמן של הצמחים עקב גם אחר חומציות המים (pH), שמשפיעה על אופן התנועה של הפחמן בין CO2 מומס וצורות מומסות אחרות. על אף שפרטים כמו מין, מליחות ועומק יוצרים רעש מסוים, הדפוסים הכוללים היו חזקים מספיק עד שהסכימו מסקנה מתמטית: בהינתן δ13C של שאריות צמח, ניתן לשחזר את ריכוז ה‑CO2 הסביר שהיה באגם בזמן שהצמחים גדלו.

השמעת מחדש של 26,000 שנות היסטוריית אגמי טיבט

בנשק ההכי טוב — כיול זה — פנה הצוות לליבות משקעים — ארכיונים טבעיים שנקדחו מרצפות האגמים — מארבעה אגמים ברמת טיבט, ושילב רשומות חדשות אלה עם נתוני פחמן שהתפרסמו קודם מעשרה אגמים נוספים. יחד הן מכסות את 26,000 השנים האחרונות, משיא הקרח האחרון דרך החימום שעקב ועד היום. ביישום הפרוקסי המבוסס על צמחים, המדענים שיחזרו כיצד CO2 וה‑pH באגמים עלו וירדו לאורך הזמן. התמונה שצצה ברורה ומרשימה: לאורך כל התקופה החזיקו אגמי טיבט בדרך כלל יותר CO2 ממה שהצופה אילו היו באיזון פשוט עם האטמוספירה, כלומר הם דלפו בעקביות CO2 לאוויר. הפליטות הגיעו לשיא בין כ‑8,000 ל‑18,000 שנים לפני זמננו, בזמן ההתפלגות מהקרח האחרון וההולוצן המוקדם, כאשר אקלים העולם התחמם במהירות.

מדוע CO2 הגיע לשיא אחרי תקופת הקרח

תזמון השיא של CO2 באגמים אינו תואם בדיוק את העלייה הגלובלית ב‑CO2 האטמוספירי שרשומה בליבות הקרח הקוטביות, ולא תואם למדדים פשוטים של כמה חומר אורגני או מזינים הצטברו בבוץ האגם. במקום זאת, המפתח נראה כמאזן המים וחומציות. כאשר האקלים התחמם אחרי תקופת הקרח האחרונה, יותר גשם ומי נמס זרמו לאגמי טיבט. זרמים אלה נשאו פחמן מקרקעות ונהרות ונוטו להוריד את ה‑pH של האגמים, לשנות את הכימיה הפנימית כך שחלק גדול יותר מהפחמן המומס יתקיים כ‑CO2 חופשי. מדידות מודרניות מראות כי pH נמוך קשור באופן הדוק ל‑CO2 גבוה במי אגם, והיסטוריות ה‑pH המשוחזרת תומכות בקשר הזה: במהלך ההתמוססות מהקרח היו האגמים פחות אלקליניים ועשירים יותר ב‑CO2, ואז הפכו ליותר אלקליניים ומגוונים מאגם לאגם במליאולוקן המאוחר ועד ההולוצן המאוחר, בדומה למצב כיום.

מה משמעות הדבר עבור מעגל הפחמן הגלובלי

הממצא שאגמי טיבט היו עשירים פי 2–3 ב‑CO2 מומס בהשוואה להיום במהלך ההתמוססות מהקרח מרמז שהם עשויים היו להיות תורם לא זניח לעלייה הגלובלית ב‑CO2 האטמוספרי באותה תקופה. אגמים מודרניים ברחבי העולם כבר פולטים CO2 השווה לחלק ניכר מקליטת הפחמן של האוקיינוס; בעולם חמים ולח יותר לאחר תקופת הקרח, ייתכן שהתרומה הזו הייתה גדולה אף יותר, במיוחד מאגמי גבהים ואזורים יבשים כמו ברמת טיבט. בעוד שהמחקר מתמקד באזור אחד, הוא מציע כלי חדש ועוצמתי — שימוש בשאריות צמחי מים לקריאת רמות CO2 קדומות — שניתן להחיל על אגמים ברחבי העולם. הוא גם מזכיר לנו שכאשר אקלים, מים ומערכות אקולוגיות מתקשרים זה עם זה, אפילו אגמים הרריים מסתוריים יכולים למלא תפקידים חשובים בעיצוב סיפור האקלים הארוך של כדור הארץ.

ציטוט: 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

מילות מפתח: אגמי רמת טיבט, מעגל הפחמן באגמים, פאלאו־מזג־אוויר, איזוטופים של צמחי מים, פליטות CO2