دریاچه‌ها اغلب به عنوان منابع ثابت انتشار دی‌اکسید کربن شناخته می‌شوند، اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد این دیدگاه بخشی از واقعیت را نادیده می‌گیرد؛ به‌ویژه آنچه در حاشیه‌های پوشیده از گیاه اتفاق می‌افتد، جایی که گیاهان به سرعت عمل می‌کنند و رسوبات، کربن را محکم در خود نگه می‌دارند.
یک تحلیل معتبر و داوری‌شده علمی نشان می‌دهد که اگر این حاشیه‌های پوشیده از گیاه در محاسبات گنجانده شوند، دریاچه‌ها می‌توانند در مقیاس جهانی به عنوان مخازن خالص کربن عمل کنند.
منطقه لیتورال: جایی که خشکی و آب هم‌مرز می‌شوند
حاشیه‌های دریاچه که به «منطقه لیتورال» شناخته می‌شوند، کمربندهای کم‌عمقی هستند که خشکی و آب را به هم متصل می‌کنند و طول خط ساحلی حیرت‌انگیزی را تشکیل می‌دهند.
در واقع، تخمین زده می‌شود مجموع طول خط ساحلی دریاچه‌ها و مخازن آبی جهان تقریباً چهار برابر طول کل خط ساحلی اقیانوس‌های جهان باشد. این تحقیق توسط «شارلوت گرسه» از دانشگاه اوپسالا هدایت شده است.
نقش حاشیه‌های گیاهی در چرخه کربن دریاچه‌ها
تأثیر اضافه کردن مناطق پوشیده از گیاه در محاسبات
وقتی منطقه لیتورال پوشیده از گیاه به محاسبات افزوده می‌شود، تراز کربن دریاچه‌ها به شکلی شگفت‌انگیز تغییر می‌کند. بر اساس یک مقاله تحلیلی، اضافه کردن این مناطق می‌تواند به‌طور قابل توجهی بودجه کربنی کل دریاچه را تغییر دهد و حتی در برخی موارد، آن را معکوس کند؛ با افزایش دفن کربن و کاهش میزان انتشار ظاهری آن به هوا.
چگونه گیاهان حاشیه‌ای کربن را جذب و ذخیره می‌کنند
گیاهان لیتورال طی فتوسنتز دی‌اکسید کربن (CO₂) را از جو جذب می‌کنند، بخشی از آن را به زیر خاک منتقل می‌کنند و به دام انداختن مواد آلی در رسوبات کم‌اکسیژن کمک می‌کنند. این رسوبات می‌توانند برای مدت طولانی کربن را ذخیره کنند و باعث تغییر در تراز نهایی کربن میان انتشار و ذخیره‌سازی شوند.
گیاهان آبزی: قهرمانان پنهان ذخیره کربن
گیاهان آبزی یا «ماکروفیت‌ها» معمولاً در مناطق لیتورال به شکل متراکم رشد می‌کنند و می‌توانند به ازای هر مترمربع، بسیار پربازده باشند.
تحقیقات جهانی مستقل نشان داده است که میزان دفن کربن در دریاچه‌ها و مخازن تقریباً با اقیانوس‌ها برابری می‌کند، که نشان‌دهنده توان بالای این مخازن داخلی است.
اگر این بخش‌های پربازده و غنی از گیاه از محاسبات جهانی حذف شوند، نتیجه به صورت پیش‌فرض به نفع انتشار کربن خواهد بود، حتی اگر رسوبات حاشیه‌ها سال‌ها در حال ذخیره‌سازی بی‌صدا و پیوسته کربن باشند.
محاسبه تراز کربن دریاچه‌ها
روش تحقیق
در این مطالعه، ارتباط مناطق لیتورال با مناطق آب آزاد از طریق یک مدل ساده انتقال و رویکرد تراز جرمی بررسی شد.
این پژوهش بر اساس داده‌های اخیر نشان می‌دهد که آب‌های داخلی جهان مقدار قابل توجهی گازهای گلخانه‌ای (GHGs) منتشر می‌کنند، اما همزمان حجم زیادی کربن را نیز دفن می‌کنند.
نتیجه کلیدی
با گنجاندن پوشش گیاهی حاشیه‌ای در بودجه کربنی، سناریوهایی مشاهده شد که در آن، میزان کربن دفن‌شده سالانه در رسوبات دریاچه بیشتر از میزان کربن منتشرشده به هواست. این یافته باعث می‌شود که تراز جهانی دریاچه‌ها از «منبع کربن» به «مخزن کربن» تغییر کند؛ تغییری که عمدتاً ناشی از وسعت و بهره‌وری بالای این مناطق پوشیده از گیاه است.
چرخش نقش دریاچه‌ها از منبع به مخزن کربن
بخشی از دی‌اکسید کربنی که از مناطق آب آزاد فرار می‌کند، ممکن است در واقع از کربنی باشد که ابتدا در منطقه لیتورال تثبیت شده، سپس به صورت افقی منتقل و در بخش‌های دورتر آب تجزیه می‌شود.
این یافته نشان می‌دهد که برآوردهای قبلی احتمالاً سهم کربن منشاء خشکی را بیش از حد تخمین زده‌اند.
سهم مهم دریاچه‌ها در چرخه کربن جهانی
به گفته گرسه، تیم تحقیقاتی ابتدا قصد داشت مقاله‌ای مفهومی درباره نادیده‌گرفتن نقش گیاهان لیتورال در چرخه کربن دریاچه‌ها منتشر کند، اما محاسبات اولیه نشان داد که این مناطق می‌توانند بازیگر مهمی در تراز کربن جهانی باشند.
بازگردانی و حفاظت: گامی برای مقابله با تغییرات اقلیمی
زیست‌بوم‌های ساحلی دریایی مانند مانگروها، علف‌های دریایی و باتلاق‌های نمکی سال‌هاست به عنوان راه‌حل‌های مبتنی بر طبیعت برای مقابله با تغییرات اقلیمی شناخته شده و تحت پایش و حمایت مالی قرار گرفته‌اند.
مطالعه جدید نشان می‌دهد که سواحل آب شیرین نیز شایسته توجه مشابه هستند، نه تنها برای کربن بلکه برای کیفیت آب و تنوع زیستی.
گیاهان آبزی سالم می‌توانند به تثبیت شفافیت آب، کاهش شکوفه‌های جلبکی و حفظ مواد مغذی کمک کنند، که این عوامل همزمان شرایط رسوبی و اکولوژیکی بهتری برای ماهی‌ها و بی‌مهرگان ایجاد می‌کند.
چالش متان و آینده تحقیقات
چرا متان اهمیت دارد
متان (CH₄) به ازای هر واحد جرم، اثر گرمایشی بیشتری نسبت به دی‌اکسید کربن در طول یک قرن دارد و مناطق لیتورال می‌توانند نقاط داغ انتشار متان باشند.
ارزیابی‌های فعلی از استانداردهای IPCC AR6 استفاده می‌کنند که ارزش گرمایی جهانی متان غیر فسیلی را با بازخوردهای اقلیمی-کربنی حدود ۲۷ برآورد می‌کند.
گام‌های بعدی
برای دقت بیشتر در محاسبات، نیاز به نقشه‌های بهتر از پوشش گیاهی لیتورال، تفکیک دقیق‌تر منابع کربن خشکی و لیتورال و اندازه‌گیری‌های سالانه در دریاچه‌های گرمسیری و پربازده داریم.
با بهبود این داده‌ها، برنامه‌ریزان می‌توانند بازگردانی سواحل دریاچه‌ها را با سایر اقدامات برای دستیابی به اهداف اقلیمی، کیفیت آب و زیستگاه هماهنگ کنند.
نتیجه‌گیری
این تحقیق که در مجله Nature Geoscience منتشر شده است، دریچه‌ای تازه به فهم نقش پنهان مناطق پوشیده از گیاه دریاچه‌ها در ذخیره‌سازی کربن می‌گشاید. نتایج نشان می‌دهد که با بازگردانی و حفاظت از این مناطق، می‌توان نه تنها از انتشار کربن کاست، بلکه کیفیت آب و زیست‌بوم‌های آبی را نیز بهبود داد.
