מיני מאקרואצה ומרחבי דשא ימי מייצרים כמויות משתנות של פחמן אורגני מומס עמיד בחופי יפן

מדוע צמחים תת-מימיים חשובים לאקלים

לאורך חופים רבים ביפן, יערות עשבי ים ושטחים של דשא ימי סופגים בעדינות פחמן דו-חמצני ממערכת האוויר–ים וממירים אותו לחומר אורגני. המחקר הזה בוחן מה קורה למוצר בלתי נראה מסוים של הצמיחה הזו: פחמן אורגני מומס, תערובת עשירה בפחמן שדליפתית מרקמות הצמחים אל מי הים. על ידי מעקב אחר כמה מהחומר הזה עמיד בפני פירוק במשך עשורים, החוקרים מראים שצמחייה חופית זו מסייעת לנעול פחמן באוקיינוס למשכי זמן הרלוונטיים לאקלים.

פחמן חבוי מעשבי ים ודשא ימי

עשבי הים והדשאות הימיות, המכונים יחד מאקרופיטים ימיים, לא רק מאחסנים פחמן בעלים ובגבעולים שלהם. הם משחררים באופן רציף חלק מתפוקת הייצור שלהם כפחמן אורגני מומס, שמתערבב במים הסובבים ויכול להישאף הרחק מהחוף. עד כה, למדענים היו רק הערכות גסות לגבי כמה מהפחמן המומס הזה נשאר באוקיינוס במקום להיות מפורק במהירות. חוסר הידע הזה הקשה על הערכת חשיבות הצמחייה החופית לאגירת פחמן לטווח הארוך, שמכונה לעתים פחמן כחול.

בדיקת מים חופיים ברחבי יפן

הצוות ביצע ניסויים שדה ב-18 אתרים מהמים הקרים שבצפון ועד הימים הסובטרופיים סביב יפן, תוך עבודה עם יותר מ-20 מיני עשבי ים ושישה מיני דשא ימי. הם הכניסו צמחים שנקטפו טריים לשקיות מים גדולות בסביבתם הטבעית למשך מספר שעות כדי למדוד כמה פחמן מומס הם שחררו וכמה הם גדלו באמצעות פוטוסינתזה. בממוצע, גם עשבי הים וגם הדשאות שחררו בערך רבע עד שליש מתפוקת היום שלהם כפחמן מומס, אם כי מינים ובמקומות ספציפיים השתנו עד שתי סדרי גודל. עשבי ים אדומים וכמה מינים קטנים ועליים הראו דליפה גבוהה במיוחד.

מעקב אחר הפחמן המומס במשך חודשים ועשורים

כדי לבדוק איזה חלק מהפחמן המומס עומד מעמד, המדענים אינקבו את מי הים שנאספו בחושך בטמפרטורת חדר קבועה למשך עד 300 יום. רוב הפחמן המומס נעלם בשלושת החודשים הראשונים, אך חלק משמעותי נשאר והתפרק רק בקצב איטי מאוד. באמצעות תיאור מתמטי שנקרא מודל רצף תגובתיות (reactivity continuum model), הם חזו כמה יישארו לאחר 25 ו-100 שנים. הם העריכו שכ-25 אחוז מהפחמן המומס שמקורו בדשא ימי וכ-14 אחוז מהפחמן המומס שמקורו בעשבי ים עדיין עשויים להיות נוכחים אחרי מאה שנה, כלומר הם מתנהגים כמאגרים ארוכי־טווח בקנה מידה אנושי.

מה גורם לכך שחלק מהפחמן המומס יתמיד

החוקרים בחנו את הטבע הכימי של הפחמן העיקש הזה על ידי העברת אור בצבעים שונים דרך המים וניתוח הזוהר שנוצר, שיטה הגורפת סוגים רחבים של תרכובות מומסות. מרכיבים עם אותות ההומיק-דומים, שמזכירים חומרים כהים שמקורם בצמחים ומצויים בקרקעות ובנהרות, נטו לעלות במהלך תקופת האינקובציה של חודשים והיו קשורים בחוזקה לכמות הפחמן המומס ארוכת הימים. לעומת זאת, מרכיבים בדמיון חלבון ירדו ככל שמיקרובים צרכו אותם. ניסויים נוספים שבהם חשפו דגימות לאור שמש, לתוספת מזון וחומרי הזנה ולקהילות מיקרוביות חדשות הראו שגם כאשר התנאים הטיבו לפירוק, מאגר משמעותי של פחמן מומס נשאר, מה שמרמז שמבנה כימי, ולא רק חוסר מיקרובים או מזון, מקשה על הפירוק.

השלכות לאגירת פחמן באוקיינוס

על ידי שילוב שיעורי השחרור הנמדדים עם הערכות העמידות לטווח מאה השנים, הצוות חישב שבממוצע כ-4 אחוז מתפוקת הפחמן השנתית של עשבי הים וכ-8 אחוז מתפוקת הדשא הימי יכולים להסתיים כפחמן מומס ארוכת-טווח. חלקים אלה ניתנים להשוואה או אף גדולים מהערכות מוקדמות של פחמן המאוחסן כחלקיקים שוקעים מאותו בתי גידול. בפשטות, יערות ומדשאות תת-ימיות לא רק לוכדות פחמן במשקעים; הן גם מזינות מאגר איטי־תנועה של פחמן מומס שיכול להישאר באוקיינוס במשך עשורים כאשר הזרמים נושאים אותו הרחק. ההכרה בדרך החבויה הזו מחזקת את הטיעון לשמירה והשיקום של משטחי עשבי ים ודשאות ימיות כחלק מאסטרטגיות אקלים רחבות יותר, ובו־זמנית מדגישה את הצורך במעקב טוב יותר אחר האופן שבו פחמן מומס ארוך-חיים זה נע ברחבי האוקיינוס העולמי.

ציטוט: Watanabe, K., Hori, M., Kubo, A. et al. Macroalgal and seagrass species generate variable amounts of recalcitrant dissolved organic carbon in coastal Japan. Commun Earth Environ 7, 456 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03600-1

מילות מפתח: פחמן כחול, דשא ימי, מאקרואצה, פחמן אורגני מומס, אגירת פחמן