أظهرت دراسة جديدة أن بحيرات وأنهار المياه السوداء في حوض الكونغو تطلق الكربون القديم في الغلاف الجوي. في السابق، اعتقد العلماء أن هذا الكربون تم تخزينه بأمان في أراضي الخث المحيطة، لكن البحث يكشف أن الأمر ليس كذلك.

وتتناقض هذه النتيجة مع الافتراض السائد منذ فترة طويلة بأن كربون الخث القديم لا يزال محصورا تحت الأرض، مما يشير إلى أن بعض أراضي الخث الاستوائية يمكن أن تتحول من كونها بالوعات للكربون إلى مصادر رئيسية للكربون.

“نحن الآن نواجه سؤالا يتعلق بـ 30 مليون طن: نحن بحاجة إلى تحديد ما إذا كان هذا مجرد تسرب طبيعي صغير للكربون القديم، أو بداية زعزعة الاستقرار على نطاق واسع”، كما قال المؤلف الرئيسي للدراسة. ترافيس دريكقال عالم الكيمياء الحيوية للكربون في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ (ETH Zurich) لموقع Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني.

أجرى دريك وزملاؤه ثلاث رحلات بحثية إلى حوض الكونغو على مدى السنوات الأربع الماضية. على وجه التحديد، سافر الفريق إلى منطقة كوفيت المركزية، وهي منطقة من الغابات والمستنقعات تبلغ مساحتها 56000 ميل مربع (145000 كيلومتر مربع) في جمهورية الكونغو الديمقراطية والتي تضم أكبر مجمع معروف للأراضي الخثية الاستوائية على وجه الأرض. تقع في قلب وجنوب كوفيت سنترال بحيرتان كبيرتان للمياه السوداء – بحيرة ماي ندومبي وبحيرة تومبا – بينما يتدفق نهر المياه السوداء الرئيسي، نهر روكي، من الغرب إلى الشمال الغربي عبره ليلتقي بمياه البحر الأسود. نهر الكونغو.

تحتوي بحيرات وأنهار المياه السوداء على مستويات عالية من بقايا النباتات المتحللة، أو الكربون العضوي المذاب، وهو ما يعطيها لونها الأسود. هذه المادة العضوية الذائبة، إلى جانب المدخلات المباشرة لثاني أكسيد الكربون (CO2) من المستنقعات والغابات المحيطة، تخلق تركيزات مفرطة من ثاني أكسيد الكربون في بحيرتي ماي ندومبي وتومبا وفي نهر روكي. ونتيجة لذلك، تطلق هذه المياه كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي.

ومع ذلك، فمن الأهمية بمكان أنه لم يكن من المعتقد سابقًا أن أيًا من ثاني أكسيد الكربون ينشأ من الخث القديم في كوفيت سنترال، حيث كان يُعتقد أن هذه الرواسب، المحمية من التحلل بسبب بيئتها المستنفدة للأكسجين والمشبعة بالمياه، مستقرة للغاية.

ولكن في ورقة نشرت في 23 فبراير في المجلة علوم الأرض الطبيعيةوجد دريك وزملاؤه خلاف ذلك. وأظهرت النتائج أن نسبة كبيرة من ثاني أكسيد الكربون المتسرب من أجسام المياه السوداء في كوفيت سنترال تأتي من الكربون الخث الذي يتراوح عمره بين 2170 و3500 عام.

وقال دريك: “لقد فوجئنا للغاية لأننا توقعنا تمامًا أن يكون ثاني أكسيد الكربون حديثًا”.

واستخلص الباحثون استنتاجاتهم من القياسات التي أجروها في بحيرة ماي ندومبي في عامي 2022 و2024، وفي بحيرة تومبا ونهر روكي في عام 2025. وقال دريك إنهم وصلوا إلى بحيرة ماي ندومبي بقوارب صغيرة، وهو أمر صعب بسبب الرياح القوية التي كادت تقلبهم.

وقال “إن النظم البيئية لا تزال في حالة بدائية نسبيا”. “هناك بعض المستوطنات والقرى الصغيرة المنتشرة حول بحيرة ماي ندومبي، لكنها بعيدة وقليلة”.

قام الفريق بقياس الرواسب والغازات الدفيئة والكربون العضوي المذاب والكربون غير العضوي المذاب، والذي يتضمن ثاني أكسيد الكربون المذاب وأيونات البيكربونات (HCO3–) وأيونات الكربونات (CO32-). وفي وقت لاحق، في المختبر، قام الباحثون بتحليل عيناتهم باستخدام قياس طيفي عالي الدقة لفصل الكربون الحديث من النباتات والكربون الأقدم من التربة.

وقال دريك: “نظرًا لأن الكربون العضوي الموجود في البحيرة كان حديثًا، فقد افترضنا أن الكربون غير العضوي سيكون كذلك، لذلك قمنا في البداية بتحليل عينة واحدة فقط للتأكد”. ولكن عندما تبين أن حوالي 40% من الكربون غير العضوي في تلك العينة يعود عمره إلى آلاف السنين، قرر الفريق اختبار العينات المتبقية.

وكانت النتائج متسقة عبر بحيرة ماي ندومبي، لذلك عاد الباحثون إلى نهر كوفيت المركزي لأخذ عينات من بحيرة تومبا ونهر روكي. ويحتوي كلاهما على مستويات عالية من الكربون غير العضوي المشتق من الخث القديم، مما يشير إلى أن الميكروبات الموجودة في المنطقة تقوم بتفكيك الكربون الخث إلى ثاني أكسيد الكربون والميثان، والذي يتسرب بعد ذلك إلى البحيرات والأنهار قبل أن ينتشر في الغلاف الجوي.

تشير التقديرات إلى أن كوفيت سنترال يحتوي على ثلث الكربون المخزن في أراضي الخث الاستوائية على مستوى العالم، أي ما يعادل حوالي 33 مليار طن (30 مليار طن متري). من المحتمل أن تكون الخسائر الأخيرة من كربون الخث القديم مرتبطة بتكوين رواسب خث جديدة، وفي هذه الحالة قد تكون الظاهرة عودة الطبيعة إلى حالة التوازن، وفقًا للدراسة. ولكن من الممكن ذلك أيضًا تغير المناخ تعمل على زعزعة استقرار الرواسب المدفونة منذ فترة طويلة وأن الأراضي الخثية في حوض الكونغو تقترب من نقطة التحول.

وقال دريك: “هذا المسار يسلط الضوء على ثغرة أمنية حرجة”. “إذا واجهت المنطقة الجفاف في المستقبل، فإن آلية التصدير هذه يمكن أن تتسارع، مما قد يؤدي إلى تحويل خزانات الكربون الضخمة من البالوعة إلى مصدر رئيسي للغلاف الجوي.”

بعد ذلك، سيقوم الباحثون بتحليل المياه المحاصرة في خث حوض الكونغو لاستكشاف ما إذا كانت الميكروبات تطلق الكربون القديم وكيف.

وقال دريك: “في النهاية، نهدف إلى تأكيد ما إذا كانت هذه العملية تحدث عبر منطقة Cuvette Centrale بأكملها وقياس معدلات الأكسدة لتحديد ما إذا كان هذا التسرب هو خط أساس طبيعي أو علامة على عدم الاستقرار في خزان الكربون الكبير هذا”.