خاک؛ دریچه شناخت راز تغییرات اقلیمی

تحقیقات تازه‌ نشان داده که بررسی خاک، روشی مناسب برای پیش‌بینی وضعیت جوی زمین است. نتیجه این تحقیقات، نظرها را از آسمان به زمین معطوف خواهد کرد.

زمانی که صحبت از تغییرات جوی به میان می‌آید، همه چیز به نظر نامشخص، کدر و ناامیدکننده است، اما تحقیقی که بتازگی با همکاری محققان دانشگاه‌های بریگام یانگ، دوک و دپارتمان کشاورزی آمریکا انجام شده نشان می‌دهد خاک، نقش مهمی در کنترل وضعیت جوی آینده زمین به عهده دارد و این نقطه امید تازه‌ای است.

این محققان یک برنامه تحقیقی را شروع کردند که نشان می‌دهد اکوسیستم‌های کاملاً سالم و دست‌نخورده چگونه نسبت به افزایش سطوح دی‌اکسیدکربن در جو واکنش نشان می‌دهند.

در حال حاضر برآورد شده است حجم دی‌اکسیدکربن جو زمین حدود 390 پی‌پی‌ام (قسمت در میلیون) است. این رقم در زمان شروع انقلاب صنعتی 260 پی‌پی‌ام تخمین زده می‌شود و انتظار می‌رود که در دهه‌های آینده این رقم به بیش از 500 پی‌پی‌ام نیز برسد.

وقتی خاک حرف می‌زند

فعل و انفعالات میان گیاهان و خاک در حقیقت مشخص می‌کند اکوسیستم‌ها چگونه نسبت به افزایش سطوح دی‌اکسیدکربن در جو واکنش نشان می‌دهد.

ریچارد ژیل استاد بیولوژی دانشگاه بریگام یانگ و محقق همکار در این طرح می‌گوید: زمین جایی است که در مقایسه با جو، ما به آن دسترسی بیشتری داریم. با روشی که بشر درپیش‌گرفته، چنانچه بخواهیم آینده جو را پیش‌بینی کنیم، بهترین امکانی که وجود دارد بررسی خاک است؛ چرا که تغییرات جوی، تاثیر عمده‌ای بر خاک کره زمین می‌گذارد بنابراین برای کنترل تغییرات جوی باید از وضع خاک، اطلاعات کاملی در دست باشد.

تحقیقات نشان داد حتی در صورتی که عامل تغییرات جوی هم از محیط حذف شود، باز هم انسان‌ها اکوسیستم‌های حیاتی را با ترکیباتی که باعث تغییرات جوی می‌شود، تحت تاثیر قرار خواهند داد.

دانشمندان شاهد بودند تغییر در میزان دی‌اکسیدکربن جو باعث تغییر در ترکیبات گونه‌های مختلف گیاهی شده. گیاهان در این شرایط از نظر دسترسی به آب و نیتروژن نیز با مشکلاتی مواجه شده‌اند.

محققان نگران هستند که اگر قابلیت گیاهان و خاک برای جذب کربن از این میزان هم بیشتر شود و به حد اشباع برسد، شاید شرایطی ایجاد شود که دی‌اکسیدکربن موجود در جو با سرعتی بیشتر از گذشته رو به افزایش بگذارد.

پروفسور ژیل افزود: ما نباید تنها روی تغییرات جوی تمرکز کنیم، در واقع باید بیشتر نگران سایر تغییرات شیمیایی روی کره زمین باشیم. ما اتمسفر کره زمین را تغییر داده‌ایم و همگی آگاه هستیم این تغییرات می‌تواند تمام سیستم‌هایی را که بشر به آن وابسته است، تحت تاثیر قرار دهد. برای پیش‌بینی این تغییرات باید به دقت آنچه را که در خاک روی می‌دهد، درک کنیم.

تیم تحقیقاتی دانشگاه‌های بریگام یانگ و دوک تاثیر افزایش دی‌اکسیدکربن در خاک را طی 12 سال اخیر مورد بررسی قرار داده‌اند.

پروفسور ژیل شخصاً در این تحقیقات نقش اندازه‌گیری، نظارت و بازبینی تغییرات وارده بر چرخه نیتروژن و کربن را به عهده دارد. برای انجام این کار پروفسور ژیل نمونه‌های مختلف خاک را از سایت تحقیقاتی تگزاس به لابراتوار دانشگاه بریگام یانگ انتقال داده و آزمایشات شیمی مختلفی روی این نمونه‌ها انجام داده است. طبیعتاً زمانی که یک گیاه می‌میرد، نیتروژن موجود در آن گیاه دوباره به خاک بازمی‌گردد.

یافته‌های پروفسور ژیل حاکی از آن است که افزایش دی‌اکسیدکربن در وهله نخست ممکن است باعث رشد بهتر گیاهان شود، اما این امر سبب خواهد شد که در عمل نیتروژن بیشتری از طریق برگ‌های ریخته شده، وارد خاک شود.

در نتیجه میکروب‌هایی که در تجزیه برگ‌ها نقش دارند باید مدام نیتروژن بیشتری را تجزیه کنند و کم‌کم این چرخه از حالت طبیعی خود خارج می‌شود.

پروفسور ژیل در خاتمه افزود: بشر در حال تغییر جو کره زمین است و نباید آن را دست‌کم گرفت. از زمان آغاز انقلاب صنعتی تاکنون 50 درصد بر میزان دی‌اکسیدکربن افزوده شده است.

این تغییرات اثرات فرسایشی مهمی چه‌در طبیعت و چه در سیستم‌های مدیریت شده انسانی بر جا خواهد گذاشت. تغییرات خواه باعث ایجاد مشکل در روند جذب آب توسط گیاهان شود و خواه بر میزان حاصلخیزی اثر بگذارد، به هر حال همه اینها چیزی جز نتیجه انتخاب بشر برای آینده خود و فرزندانش نیستند.»