שאיפה קרקעית - תעלומת הפחמן הנעלם

שאיפה קרקעית - תעלומת הפחמן הנעלם

באדיבות תלמיד המחקר נבו שגיא ופרופ' דרור הבלנה מן המחלקה לאקולוגיה, אבולוציה והתנהגות במכון למדעי החיים.

הקרקע היא מאגר הפחמן היבשתי הגדול ביותר, ופחמן דו-חמצני (CO2) הוא גז הפחמן הנפוץ ביותר. לפיכך, מדידה של מעבר CO2 בין הקרקע לבין האטמוספירה (שטף CO2) נפוצה מאוד במחקר אקולוגי וסביבתי. ברוב המערכות האקולוגיות, תלוי שטף זה בעיקר בנשימה של שורשים, חיידקים ופטריות בקרקע, ולכן הוא צפוי להיות חיובי (מהקרקע לאטמוספירה) בתנאי חושך.

dror1

 

 

למרות זאת, הופיעו בשנים האחרונות באזורים שונים בעולם עדויות לקליטה של CO2 בקרקע בשעות החשיכה. מעט ידוע כיום על תופעה זו ועל המנגנונים המשפיעים עליה.
כדי לגשר על הפער הזה הצענו מסגרת רעיונית שכינינוDryland Carbon Influx  (DCI), על פיה הגורמים העיקריים לקליטת CO2 בקרקע הם התמוססות CO2 במים שבקרקע, הסעה תרמלית (מעבר אוויר עקב הפרשי טמפרטורות) בין הקרקע לאטמוספירה והמסת קלציום-קרבונט (CaCO3) המורידה את ריכוז ה- CO2בקרקע.
על בסיס ה-DCI העלינו תחזיות לגבי התנאים הסביבתיים המאפשרים קליטת CO2 בקרקע, ובחנו אותן באמצעות סקירת ספרות ומדידות שטף CO2 בין הקרקע לבין האטמוספירה בנגב.

בסקירת הספרות מצאנו 24 מחקרים שדיווחו על קליטת CO2 בקרקע בתנאי חושך. כמעט כולם נעשו בסביבות יובשניות, בעלות קרקעות אלקליניות (בעלות pH בסיסי). שטף CO2 אל תוך הקרקע נמצא בקורלציה חיובית עם רמת ה-pH, וקושר בעיקר לטמפרטורת קרקע נמוכה, לירידה בטמפרטורת הקרקע, או להפרש טמפרטורות חיובי בין הקרקע לאטמוספירה. קליטת CO2 בקרקע לא הוגבלה לקרקעות יבשות, אלא נמצאה גם בקרקעות לחות בעלות ריכוז נמוך של חומר אורגני.
בנגב התרחשה קליטת CO2 אך ורק בתנאים הבאים:

  1. טמפרטורת הקרקע היתה גבוהה מהטמפרטורה האטמוספירית, והיתה במגמת ירידה.
  2. לחות הקרקע היתה 7.76% או נמוכה יותר. רק מעל סף זה, נמצא קשר חיובי בין הביומסה המיקרוביאלית בקרקע לבין פליטת CO2

הממצאים תומכים ברובם במסגרת הרעיונית שהצענו - קליטת CO2 בקרקע היא תופעה שכיחה בסביבות יובשניות ברחבי העולם, בהן מעודדים תנאי הקרקע והאקלים שטפי CO2 א-ביוטיים, ומגבילים נשימה ביוטית.
למדידת שטפים אלה והבנתם יש חשיבות גדולה באומדן של נשימת קרקע ביולוגית, שהינה מדד נפוץ לתפקוד מערכות אקולוגיות יבשתיות, ובחישוב מאזן הפחמן במערכות אלה.

קיראו את המאמר - https://bit.ly/3fXVXkP