رفتن به محتوای اصلی
چرخه کربنبسته شواهد۲۱ تیر ۱۴۰۵، ۱۲:۲۰· 4 دقیقه مطالعه· در علم

کاهش شدید جذب کربن توسط خشکی‌های جهان، نشانه‌ای از فروپاشی سریع‌تر از انتظار حائل طبیعی اقلیمی

داده‌های جدید نشان می‌دهند که جنگل‌ها و خاک‌های زمین در سال‌های ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴ تقریباً هیچ کربن خالصی جذب نکرده‌اند، که این امر مدل‌های اقلیمی متکی بر طبیعت برای جبران انتشار گازهای گلخانه‌ای توسط انسان را به چالش می‌کشد.

به قلم اِلا فرجاد

دانشمندان سیستم زمین 40%مدل‌سازان اقلیمی 30%حامیان سیاست و حفاظت 30%
دانشمندان سیستم زمین
تمرکز بر تضعیف ساختاری زیست‌کره و داده‌های جدیدی که ظرفیت جاذب کربن خشکی را اساساً کمتر نشان می‌دهند.
مدل‌سازان اقلیمی
تأکید بر تغییرپذیری طبیعی، با این استدلال که در حالی که روند بلندمدت نزولی است، کاهش‌های شدید ۲۰۲۳-۲۰۲۴ توسط ال‌نینو تشدید شده است.
حامیان سیاست و حفاظت
برجسته کردن نیاز فوری به کنار گذاشتن اتکا به جبران کربن مبتنی بر خشکی و تسریع در کاهش مستقیم انتشار گازهای گلخانه‌ای.

برای دهه‌ها، جنگل‌ها، مراتع و تالاب‌های زمین به عنوان یک شبکه ایمنی خاموش عمل کرده‌اند و تقریباً یک سوم دی‌اکسید کربنی را که بشر به جو زمین پمپاژ می‌کند، جذب کرده‌اند. این حائل طبیعی، که به عنوان «جاذب کربن خشکی» شناخته می‌شود، از نظر تاریخی مانع از افزایش سریع‌تر دمای جهانی شده است.[3]

اما داده‌های جدید نشان می‌دهند که این دفاع اساسی اقلیمی بسیار زودتر از حد انتظار در حال از بین رفتن است. دانشمندان در مجموعه‌ای از مطالعات اخیر و اندازه‌گیری‌های اولیه جوی، کاهش شدید و بی‌سابقه‌ای را در میزان کربن جذب شده توسط اکوسیستم‌های خشکی در سال‌های ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴ مشاهده کرده‌اند.[2]

این یافته‌ها یک فرض اصلی را که در مدل‌های اقلیمی بین‌المللی گنجانده شده بود به چالش می‌کشند: اینکه طبیعت تا مدت‌ها پس از اواسط قرن نیز به جبران انتشار گازهای گلخانه‌ای انسانی ادامه خواهد داد. در عوض، محققان هشدار می‌دهند که جاذب کربن خشکی در حال تبدیل شدن از یک اسفنج قابل اعتماد به یک سیستم بسیار بی‌ثبات است.[3]

اولین علامت هشداردهنده بزرگ در سال ۲۰۲۳، گرم‌ترین سال ثبت شده، ظاهر شد. یافته‌های اولیه نشان داد که جنگل‌ها، گیاهان و خاک‌ها در آن سال، تحت تأثیر گرمای شدید و خشکسالی گسترده، تقریباً هیچ کربن خالصی جذب نکرده‌اند.[3]

این روند در سال ۲۰۲۴ تسریع شد. طبق داده‌های منتشر شده در «نشنال ساینس ریویو» (National Science Review)، نرخ رشد دی‌اکسید کربن جوی در سال گذشته به رکورد بالای ۳.۷۳ واحد در میلیون رسید.[2]

نرخ رشد دی‌اکسید کربن جوی در سال ۲۰۲۴ به رکورد ۳٫۷۳ پی‌پی‌ام رسید، که دلیل آن شکست در جذب طبیعی کربن بود.

این افزایش شدید با وجود آن رخ داد که انتشار سوخت‌های فسیلی کمتر از ۱ درصد افزایش یافته بود، که مستقیماً به شکست در جذب طبیعی اشاره دارد. به ویژه، خشکی‌های مناطق گرمسیری از یک جاذب خالص به یک منبع خالص انتشار تبدیل شدند.[2]

این فروپاشی ناشی از دو سازوکار متمایز است. در طول خشکسالی‌ها و آتش‌سوزی‌های شدید، مانند آنچه اخیراً در کانادا و آمازون مشاهده شد، درختان می‌سوزند یا می‌میرند و کربن ذخیره شده طی دهه‌ها را دوباره در جو آزاد می‌کنند.[3]

با این حال، داده‌های ۲۰۲۴ یک تهدید متفاوت و موذیانه‌تر را آشکار کرد: تنفس (Respiration) ناشی از گرما. حتی در مناطقی که افزایش بارندگی باعث سبزتر شدن چشم‌اندازها شده بود، دمای بالاتر باعث شد میکروب‌های خاک و بافت‌های گیاهی با سرعت بیشتری تنفس کنند.

با این حال، داده‌های ۲۰۲۴ یک تهدید متفاوت و موذیانه‌تر را آشکار کرد: تنفس (Respiration) ناشی از گرما.

این خروج بیولوژیکی از کربنی که از طریق فتوسنتز جذب می‌شد پیشی گرفت و تخمین زده می‌شود ۲.۶ میلیارد تن دی‌اکسید کربن اضافی آزاد کرد—تقریباً معادل انتشار سالانه کشور هند.

در شرایط گرم‌تر، نرخ آزادسازی دی‌اکسید کربن (تنفس) توسط میکروب‌های خاک و گیاهان، از میزان جذب کربن (فتوسنتز) توسط آنها پیشی می‌گیرد.

فراتر از افزایش‌های اخیر، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که جاذب کربن خشکی ممکن است همیشه ضعیف‌تر از آنچه قبلاً تصور می‌شد، بوده باشد. یک مطالعه در سپتامبر ۲۰۲۵ در نشریه «ساینس ادونسز» (Science Advances) از سنجش از دور و یادگیری ماشینی برای اندازه‌گیری مستقیم زیست‌توده پوشش گیاهی جهانی استفاده کرد.[1]

محققان دانشگاه کالیفرنیا، ارواین (Irvine) به این نتیجه رسیدند که طی دو دهه گذشته، گیاهان تنها حدود نیمی از کربنی را که در ارزیابی‌های قبلی هیئت بین‌دولتی تغییر اقلیم (IPCC) گزارش شده بود، جذب کرده‌اند.[1]

این فرضیه مبنی بر ضعف جاذب کربن خشکی، توسط مقاله دیگری در اکتبر ۲۰۲۵ در نشریه «ساینس بولتن» (Science Bulletin) تأیید شد، که از ردیابی هوش مصنوعی برای تأیید نصف شدن ظرفیت تخمینی جاذب کربن خشکی جهانی استفاده کرده بود.[4]

داده‌های جدید سنجش از دور نشان می‌دهد که جذب کربن زمینی تاریخی تنها نصف قدرت برآوردهای قبلی IPCC بوده است.

با وجود داده‌های نگران‌کننده، برخی از دانشمندان اقلیم در مورد اعلام فروپاشی دائمی هشدار می‌دهند. تحلیلگران در «کربن بریف» (Carbon Brief) اشاره می‌کنند که کاهش‌های شدید سال‌های ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴ به شدت تحت تأثیر چرخه قوی ال‌نینو بوده است و انتظار می‌رود این جاذب در سال‌های خنک‌تر و مرطوب‌تر تا حدی بهبود یابد.

علاوه بر این، اگر جاذب کربن خشکی از نظر تاریخی کربن کمتری جذب کرده باشد، محاسبات بودجه جهانی کربن باید دوباره متعادل شود. محققان پیشنهاد می‌کنند که اقیانوس‌ها ممکن است کمی بیشتر از حد تخمین زده شده کربن جذب کنند و انتشار تاریخی سوخت‌های فسیلی ممکن است کمی بیش از حد گزارش شده باشد.[1]

صرف نظر از خط مبنای دقیق، مسیر حرکت واضح است: با افزایش دمای جهانی، جاذب کربن خشکی در حال ضعیف شدن است.

خشکسالی و گرمای شدید برخی از خشکی‌های گرمسیری را از جاذب‌های خالص کربن به منابع خالص انتشار تبدیل می‌کند.

اگر اکوسیستم‌ها از حذف سهم سنتی ۳۰ درصدی خود از انتشار گازهای گلخانه‌ای انسانی دست بکشند، بودجه کربن باقی‌مانده برای حفظ گرمایش جهانی زیر ۲ درجه سانتی‌گراد به طور قابل توجهی کمتر از آن چیزی است که آمار رسمی نشان می‌دهند.

دولت‌ها و صنایعی که برای رسیدن به اهداف «صفر خالص» (Net-Zero) به جبران کربن مبتنی بر خشکی متکی هستند، ممکن است دریابند که این دارایی‌های طبیعی قادر به انجام تعهدات نیستند و این امر نیاز به کاهش‌های بسیار شدیدتر و سریع‌تر انتشار سوخت‌های فسیلی در مبدأ را تحمیل می‌کند.[3]

نکات کلیدی

  • اکوسیستم‌های خشکی زمین در سال‌های ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴ تقریباً هیچ کربن خالصی جذب نکردند، که منجر به افزایش بی‌سابقه دی‌اکسید کربن جوی شد.
  • تنفس ناشی از گرما در خاک و گیاهان به طور فزاینده‌ای از کربن جذب شده از طریق فتوسنتز پیشی می‌گیرد.
  • تحقیقات جدید با کمک هوش مصنوعی نشان می‌دهد که جاذب کربن خشکی در طول تاریخ تنها نصف قدرت تخمین‌های قبلی IPCC بوده است.
  • یک حائل طبیعی کربن ضعیف‌تر به این معنی است که بودجه کربن جهانی باقی‌مانده برای ۱.۵ درجه سانتی‌گراد به طور قابل توجهی کوچک‌تر از حد انتظار است.
۳.۷۳ ppm
نرخ رشد بی‌سابقه CO2 جوی در سال ۲۰۲۴
۲.۶ میلیارد تن
CO2 اضافی آزاد شده توسط تنفس در سال ۲۰۲۴
۰.۸ Pg C
تخمین بازنگری شده جاذب کربن خشکی سالانه (کاهش از ۱.۶ پتاگرم کربن)
۳۰%
سهم تاریخی انتشار انسانی جذب شده توسط خشکی

آنچه نمی‌دانیم

  • دقیقاً چه میزان از کاهش ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۴ ناشی از ناهنجاری موقت ال‌نینو بوده و چه میزان ناشی از تغییر ساختاری دائمی در انعطاف‌پذیری اکوسیستم است.
  • اینکه آیا «کربن شبح» (ghost carbon) که در تخمین‌های بازنگری شده جاذب کربن خشکی مفقود شده، توسط اقیانوس‌ها جذب شده یا به دلیل گزارش‌دهی بیش از حد تاریخی، اصلاً منتشر نشده است.
  • ذوب شدن یخ‌های دائمی (پرمافراست) در قطب شمال با چه سرعتی بار تنفس را در دهه آینده افزایش خواهد داد.

اصطلاحات کلیدی

جاذب کربن خشکی
توانایی جمعی جنگل‌ها، مراتع و خاک‌های زمین برای جذب و ذخیره دی‌اکسید کربن از جو.
تولید اولیه ناخالص
کل میزان دی‌اکسید کربنی که گیاهان از طریق فتوسنتز جذب می‌کنند.
تنفس (Respiration)
فرآیندی که طی آن گیاهان و میکروب‌های خاک دی‌اکسید کربن را دوباره در جو آزاد می‌کنند، که در شرایط گرم‌تر تسریع می‌شود.
پتاگرم کربن (Pg C)
واحد اندازه‌گیری معادل یک میلیارد تن متریک کربن، که برای تعیین کمیت چرخه‌های جهانی کربن استفاده می‌شود.

منابع

پوشش منابع

4 منبع

3 دیدگاه شناسایی‌شده

دانشمندان سیستم زمین 40%مدل‌سازان اقلیمی 30%حامیان سیاست و حفاظت 30%
  1. [1]Science Advancesدانشمندان سیستم زمین

    The weak land carbon sink hypothesis

    مطالعه در Science Advances
  2. [2]National Science Reviewدانشمندان سیستم زمین

    Record high CO2 growth rate in 2024 highlights unprecedented weakening of net carbon uptake

    مطالعه در National Science Review
  3. [3]The Guardianحامیان سیاست و حفاظت

    Trees and land absorbed almost no CO2 last year. Is nature’s carbon sink failing?

    مطالعه در The Guardian
  4. [4]Science Bulletinدانشمندان سیستم زمین

    AI-tracked halving of global land carbon sink in 2024

    مطالعه در Science Bulletin

نظرات

همیشه در جریان باشید

هر زاویه. هر روز.

دریافت علم اخبار همراه با پوشش کامل منابع و تحلیل دیدگاه‌ها، مستقیم در صندوق ورودی شما.