لا تستطيع النباتات امتصاص كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون كما كنا نظن

وقد أدت المبالغة في تقدير توافر النيتروجين إلى دفع النماذج المناخية إلى المبالغة في مقدار نمو النباتات الذي يمكن أن يعوض ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون.

يعد ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي محركًا رئيسيًا لتغير المناخ. وفي الوقت نفسه، يمكن لتركيزات ثاني أكسيد الكربون المرتفعة أن تشجع النباتات على النمو بشكل أسرع، وهو ما يمكن أن يساعد بدوره في إبطاء ظاهرة الاحتباس الحراري عن طريق سحب المزيد من الكربون من الهواء.

ومع ذلك، فإن هذه الفائدة تعتمد على ما إذا كانت النباتات لديها إمكانية الوصول إلى ما يكفي من النيتروجين. تشير الأبحاث الجديدة إلى أن العلماء لم يحصلوا إلا مؤخرًا على صورة أوضح عن كمية النيتروجين المتوفرة فعليًا.

ونتيجة لذلك، فإن ما يسمى بـ “تأثير التسميد” لثاني أكسيد الكربون على نمو النباتات كان مبالغًا فيه بشكل كبير، وفقًا لدراسة جديدة شملت جامعة غراتس.

لقد تم المبالغة في تثبيت النيتروجين الطبيعي

لا يمكن للنباتات استخدام النيتروجين إلا بعد أن يتم تحويله إلى شكل قابل للاستخدام في التربة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة. وتحدث هذه العملية، المعروفة باسم التثبيت البيولوجي للنيتروجين، في كل من البيئات الطبيعية والأنظمة الزراعية. تشرح بيتينا ويبر، عالمة الأحياء في جامعة غراتس، ملخصة النتائج التي نُشرت في وقت سابق من هذا العام: “على الرغم من المبالغة في تقدير هذه العملية بشكل كبير في الطبيعة، إلا أنها زادت بنسبة 75 بالمائة على مدى العشرين عامًا الماضية بسبب الزراعة”.

وبناءً على هذه النتائج، أظهرت دراسة جديدة أن الحسابات المستخدمة في بعض نماذج نظام الأرض قد تمت مراجعتها الآن. وتستخدم هذه النماذج على نطاق واسع لتقييم الاتجاهات المناخية، بما في ذلك في تقرير المناخ العالمي. التحليل المحدث المنشور في المجلة العلمية بناسويخلص إلى أن التقديرات السابقة لتثبيت النيتروجين كانت مرتفعة للغاية.

تقوم النماذج المناخية بمراجعة افتراضات النيتروجين

أشرف على هذا البحث سيان كو جيسبرشت من جامعة سيمون فريزر في برنابي، كندا، كجزء من مجموعة عمل حول التثبيت البيولوجي للنيتروجين، والتي تعد بيتينا ويبر عضوًا فيها. يتم دعم مجموعة العمل من قبل مركز جون ويسلي باول للتحليل والتوليف التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS).

يوضح ويبر: “لقد قارنا نماذج مختلفة لنظام الأرض مع قيم تثبيت النيتروجين الحالية ووجدنا أنها تبالغ في تقدير معدل تثبيت النيتروجين على الأسطح الطبيعية بحوالي 50 بالمائة”. بشكل عام، تؤدي هذه المبالغة في تقدير التثبيت البيولوجي للنيتروجين إلى انخفاض تأثير تخصيب ثاني أكسيد الكربون بحوالي 11 بالمائة.

ولذلك يدعو ويبر إلى مراجعة نماذج نظام الأرض من أجل تقييم التطورات بشكل أفضل. “وهذا لأن الغازات مثل أكاسيد النيتروجين و أكسيد النيتروز يتم إنتاجها كجزء من دورة النيتروجين. ويمكن إطلاقها في الغلاف الجوي من خلال عمليات التحويل وتغيير أو تعطيل العمليات المناخية.

المرجع: “إن المبالغة في تقدير تثبيت النيتروجين البيولوجي الطبيعي يترجم إلى تأثير مبالغ فيه لتخصيب ثاني أكسيد الكربون في نماذج نظام الأرض” بقلم Sian Kou-Giesbrecht، Carla R. Reis Ely، Stephen S. Perakis، Cory C. Cleveland، Duncan NL Menge، Sasha C. Reed، Benton N. Taylor، Sarah A. Batterman، Timothy E. Crews، Katherine A. Dynarski، Maga Gei، مايكل جيه. جونديل، ديفيد إف. هيريدج، سارة إي. جوفان، مارك بي. بيبولز، يوهانس بيبونين، إيميليو رودريغيز كاباليرو، فيريتي جي. سالمون، فيونا إم. سوبر، أنيكا بي. ستاكوني، بيتينا ويبر، كريستوفر إيه. ويليامز، ونينا فورتسبرجر، 24 نوفمبر 2025، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
دوى: 10.1073/pnas.2514628122

إس كيه-جي. تم دعمه من قبل مجلس البحوث الهندسية والعلوم الطبيعية التابع لبرنامج منحة الاكتشاف في كندا (RGPIN-2024-04188). يتم دعم VGS من قبل مكتب وزارة الطاقة الأمريكية للبحوث البيولوجية والبيئية للعلوم إلى UT-Battelle، LLC منحة DE-AC05-00OR22725 ومشروع NGEE-Arctic.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.