خلصت دراسة علمية إلى أن كائنات حية دقيقة في منطقة التربة الصقيعية تلعب دورا مهما في خفض درجة حرارة الغلاف الجوي للكرة الأرضية.
وفي الفترة من عام 1750 إلى عام 2020، ارتفع متوسط درجة الحرارة على سطح الأرض بحوالي درجة واحدة ومع ذلك، ارتفعت درجة الحرارة بمتوسط يصل إلى أربع درجات في المناطق دائمة التجمد على مدى السبعين عامًا الماضية وحدها، وتفسر هذه الزيادة حقيقة أنه عندما يذوب الجليد الدائم، تتشكل ظروف مواتية في التربة لتطوير المجتمعات الميكروبية التي تعالج الكربون القديم، محولة إياه إلى غاز الميثان، ويتسبب الغاز في زيادة الاحترار بمجرد دخوله إلى الغلاف الجوي.
الدور في خفض درجات الحرارة
وأجرى باحثون من شركة “مركز البحث العلمي والتطوير” في فيليكي نوفغورود، بالتعاون مع جامعة سانت بطرسبورغ الحكومية للتقنيات الصناعية والتصميم، ومعهد العلوم الميكانيكية التابع للأكاديمية الروسية للعلوم، دراسة حول تأثير الكائنات الحية الدقيقة في التربة على معدل ذوبان التربة الصقيعية ومعدل الاحترار.
واستخدم الباحثون نموذج “جودي” الرياضي، الذي يحاكي ديناميات الغلاف الجوي للكوكب، لتحليل كيفية تأثير عدد من أنواع الكائنات الحية الدقيقة في التربة على هذه العمليات، وتوصلت الدراسة إلى نتائج مهمة حول تأثير التنوع البيولوجي في التربة على توازنات الغازات الدفيئة والتأثير المحتمل على تغيرات المناخ.
وفي هذا النموذج، يعتبر الغلاف الجوي مجموعة من الخلايا الهوائية التي يتحرك فيها الهواء، حيث يتم تسخينه، ثم تبريده في الأسفل بالقرب من سطح الأرض، ويعود إلى الأرض مجددا. وسع الباحثون نموذج “جودي” لفهم تأثير غاز الميثان الناتج عن الكائنات الحية الدقيقة في التربة الصقيعية على توازنات الغلاف الجوي.
ودرس العلماء حالتين: عندما يكون تنوع ميكروبات التربة الصقيعية منخفضًا، وعندما يكون مرتفعًا، وأخذوا في اعتبارهم درجات حرارة البكتيريا المثلى للحياة، وأظهرت الحسابات أن تنوع ميكروبات التربة يؤثر في استقرار النظام، وعندما يكون منخفضًا جدًا، قد يؤدي إلى إطلاق كميات كبيرة من غاز الميثان، مما يتسبب في ارتفاع حاد في درجات الحرارة.
تأثير التنوع الميكروبي في التربة الصقيعية على مستويات الاحترار العالمية
بالإضافة إلى ذلك، لاحظ العلماء أن التنوع الميكروبي العالي يحقق استقرارًا في النظام حيث تتنافس الأنواع المختلفة، وتقمع نمو بعضها بعضًا جزئيًا، مما يمنع النمو المكثف والانبعاث الكبير لغاز الميثان.
وأشارت إيلينا سافينكوفا، أحد المشاركين في الدراسة، إلى أهمية التنوع الميكروبي في تحديد لحظة حدوث قفزة حادة في درجات الحرارة على سطح الأرض، وركزت على أنه يجب أن يؤخذ هذا العامل في اعتبارنا عند توقعات الاحترار، حيث يمكن تصحيح درجات الحرارة المتوقعة بشكل دقيق باستخدام الرطوبة ودرجة الحرارة ومحتوى العناصر الغذائية وحموضة التربة ما يساهم في خفض درجات الحرارة .
كما وأكدت على أهمية تضمين نشاط الكائنات الحية الدقيقة في النماذج الحالية لتحسين توقعات الاحتباس الحراري في المستقبل.