نتحدث عن آثار تغير المناخ والاحتباس الحراري على الغلاف الجوي وعلى النباتات والحيوانات. ومع ذلك، نادرا ما نسمع عن آثار ظاهرة الاحتباس الحراري في جذور النباتات. على الرغم من أن الجذور تحت الأرض، إلا أنها تتأثر أيضًا بالاحتباس الحراري.
سنخبرك في هذه المقالة ما هي آثار ظاهرة الاحتباس الحراري على جذور النباتات وما هي عواقبها.
ظاهرة الاحتباس الحراري في جذور النباتات
في حين أنه قد يبدو أن نمو النباتات فوق سطح الأرض لا يعوقه سوى تغير المناخ بشكل طفيف، إلا أن ورقة بحثية حديثة في Science Advances تكشف أن تغييرات كبيرة تحدث تحت السطح.
اكتشف فريق من الباحثين من جامعة ولاية كارولينا الشمالية (الولايات المتحدة الأمريكية) أن عزل الكربون أصبح صعبا بشكل متزايد. مما يؤدي إلى إطلاق المزيد من الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي. اكتشف العلماء أن عاملين مناخيين، ارتفاع درجات الحرارة وارتفاع مستويات الأوزون، لهما تأثير سلبي على جذور نباتات فول الصويا وقدرتها على التفاعل مع الكائنات الحية الدقيقة في التربة. وهذا أمر مثير للقلق بشكل خاص بالنسبة لزراعة فول الصويا.
يشار إلى أن الطبقة العليا من التربة على كوكب الأرض، والتي تمتد إلى نحو 30 سم، تحتوي على وفرة من الكربون الذي وهو ما يقرب من ضعف الكمية الموجودة في الغلاف الجوي ككل.
أجرى الباحثون تحليلاً شاملاً لتأثير مستويات الأوزون المرتفعة وزيادة الاحترار على كائنات محددة تحت الأرض، تُعرف باسم الفطريات الفطرية الشجرية (AMF). هذه الكائنات مسؤولة عن تسهيل التفاعلات الكيميائية التي تعمل على احتجاز الكربون بشكل فعال في التربة عن طريق منع تحلل المواد العضوية. هذه العملية يمنع إطلاق الكربون من المواد المتحللة.
وتشير التقديرات إلى أن هذه الفطريات يمكن أن تتواجد في جذور ما يقرب من 80% من جميع النباتات الموجودة على سطح الكوكب. وعلى هذا النحو، لا يمكن التقليل من أهميتها. تلعب هذه الكائنات دورًا حاسمًا في دورة الكربون عن طريق استخراج الكربون من النباتات وإعادة العناصر الغذائية الأساسية، مثل النيتروجين، إلى التربة. هذه الدورة حيوية لنمو وتطور جميع أشكال الحياة النباتية.
القدرة على الحفاظ على الكربون
وفقا للمؤلف المشارك البروفيسور شويجين هو، فإن القدرة على الحفاظ على الكربون أمر بالغ الأهمية للحفاظ على إنتاجية التربة. ولا يرجع ذلك فقط إلى التأثير السلبي للغازات الدفيئة الناتجة عن تسرب الكربون، ولكن أيضًا إلى أهمية عزل الكربون بشكل عام.
قام الباحثون المشاركون في الدراسة بتقسيم عدة قطع من الأراضي، لكل منها متغيرات مختلفة. وقد زُرعت بعض قطع الأراضي بفول الصويا وتعرضت لزيادة في درجة حرارة الهواء بنحو ثلاث درجات مئوية (3 درجات مئوية). وتعرضت قطع أخرى لمستويات مرتفعة من الأوزون، في حين تعرضت قطعة أخرى لمستويات عالية من الاحترار والأوزون. وأخيرًا، كانت هناك منطقة مراقبة لمزارع فول الصويا لم تتعرض لأية تعديلات. ماذا كانت نتيجة التجربة؟ وأظهرت الاختبارات الميدانية ذلك تسبب ارتفاع مستويات الأوزون ودرجة الحرارة في أن تصبح جذور فول الصويا أرق، مع سعيها للحفاظ على مواردها وعناصرها الغذائية.
ووفقا لهو، فإن تأثير الأوزون والاحتباس الحراري على المحاصيل مثل فول الصويا كبير ومرهق. ومع ذلك، لا يقتصر هذا على فول الصويا فقط، حيث تتأثر أيضًا العديد من أنواع النباتات والأشجار الأخرى. يعد ضعف النبات نتيجة مباشرة للأوزون والاحترار، اللذين ثبت أنهما ضاران. تحاول النباتات تحسين امتصاصها للعناصر الغذائية، مما يجعلها جذورها تطول ورقيقة. وهذا أمر ضروري لأنه يجب عليهم استكشاف مساحة أكبر من الأرض للحصول على الموارد التي يحتاجون إليها.
يعد تعديل سلوك النبات ظاهرة تمت ملاحظتها في حالات مختلفة.
آثار ظاهرة الاحتباس الحراري على جذور النباتات
النتيجة المباشرة لعملية التخفيف هذه هي انخفاض عدد الفطريات الفطرية الشجرية والنمو المتسارع للخيوط. الواصلة عبارة عن شبكة من الخلايا الأسطوانية الممدودة المغطاة بالكيتين والتي تشكل الأجسام المثمرة لهذه الفطريات. يؤدي تسارع النمو هذا إلى تحفيز التحلل بشكل أكبر وتعقيد احتجاز الكربون. تجدر الإشارة إلى أن التربة، بعد المحيطات، هي أكبر مخزن طبيعي للكربون على كوكبنا، حتى أنها تتجاوز قدرة الغابات والنباتات الأخرى على احتجاز ثاني أكسيد الكربون. ومن ثم، فإن الانخفاض الملحوظ في الجذور ينبغي أن يكون مدعاة للقلق.
إن سلسلة الأحداث التي تحدث تحت الأرض قد لا تكون مرئية بالعين المجردة، ولكن من الممكن أن يكون لها تأثير كبير على نمو النباتات، حتى لو بدت براعمها طبيعية. ووجد الخبراء أن مستويات نوع معين من AMF، Glomus، انخفضت في المنطقة المحيطة بنباتات فول الصويا تعرضوا لمستويات عالية من الاحترار والأوزون. في المقابل، أظهر نوع مختلف، Paraglomus، زيادة في المستويات.
ووفقا للباحث، فإن Glomus يحمي الكربون العضوي من التحلل بواسطة الميكروبات، في حين أن Paraglomus أكثر فعالية في استيعاب العناصر الغذائية. التغييرات التي حدثت في هذه المجتمعات كانت غير متوقعة. بالإضافة إلى ذلك، فإن أنواع الفطريات الفطرية الشجرية التي استعمرت نباتات فول الصويا خضعت لتحولات بسبب تغير الأوزون وارتفاع درجات الحرارة.
وقد أعلن فريق الباحثين عن عزمه مواصلة دراسة الأنظمة المختلفة المرتبطة باحتجاز الكربون في التربة، بالإضافة إلى ذلك انبعاثات الغازات الدفيئة الأخرى التي تحدث تحت سطح الأرض، مثل أكسيد النيتروز أو N2O. أفادت منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (الفاو) أن أول 30 سم من التربة على هذا الكوكب تحتوي على ما يقرب من ضعف كمية الكربون الموجودة في الغلاف الجوي بأكمله. وأي انخفاض في عزل الكربون داخل هذه المناطق يمكن أن يعيق جهودنا للتخفيف من أخطر العواقب المترتبة على تغير المناخ.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن تأثيرات ظاهرة الاحتباس الحراري على جذور النباتات.