Orchard soil organic and inorganic carbon responses vary across intensive management: A global meta-analysis

تحت جذور أشجار التفاح أو البرتقال يكمن عالم خفي يحدد مقدار الكربون الذي يمكن للتربة احتواؤه. يأتي هذا الكربون في شكلين متميزين؛ الأول هو الكربون العضوي، وهو المادة المألوفة المكونة من الأشياء الحية: الأوراق المتحللة، والجذور، والكائنات الدقيقة التي تعمل على تفكيكها. والثاني هو الكربون غير العضوي، الذي يوجد في شكل معادن مثل الحجر الجيري أو الطباشير التي تتشكل طبيعيًا في الأرض. وفي أمايات كثيرة، لا سيما حيث تُزرع الأشجار من أجل الغذاء، يستخدم المزارعون أساليب مكثفة لتعزيز محاصيلهم؛ فهم يضيفون الماء، وينثرون الأسمدة، ويغطون الأرض بالمهاد (الغطاء العضوي)، أو يجمعون عدة تقنيات معًا في آن واحد. ولفترة طويلة، تساءل العلماء عما إذا كانت هذه النهج شديدة التدخل تساعد التربة على تخزين المزيد من الكربون بشكل عام، أم أنها ببسا simply تغير التوازن بين النوعين العضوي وغير العضوي. وهذا السؤال مهم لأن التربة هي مستودع هائل للكربون، وفهم كيفية تغيير الزراعة لما يتم تخزينه هناك أمر حيوي لمعرفة كيفية تفاعل الأرض مع المناخ.

لقد وضع فريق من الباحثين نصب أعينهم فض هذا الغموض من خلال النظر في البيانات من بساتين الفاكهة في جميع أنحاء العالم. وبدلاً من اختبار حقل واحد، جمعوا نتائج من مئات الدراسات لرؤية الصورة الكبيرة لكيفية تغيير الإدارة المكثفة للتربة. وقد ركزوا تحديدًا على كيفية تأثير هذه الممارسات الزراعية على كل من الكربون العضوي من المادة الحية، والكربون غير العضوي من المعادن، وكيف يتفاعلان معًا. كان هدفهم هو تحديد ما إذا كان إجمالي كمية الكربون في التربة يرتفع أم ينخفض عندما يكثف المزارعون عملهم، وما إذا كان نوعا الكربون يساعدان بعضهما البعض أم يعملان ضد بعضهما البعض.

وكشف التحليل أن الإجابة تعتمد كليًا على الأداة المحددة التي يستخدمها المزارع. فعند إضافة الأسمدة إلى التربة، تزداد الكمية الإجمالية للكربون بشكل ملحوظ. ووجدت الدراسة أن هذه الممارسة تعزز الكربون العضوي، والكربون غير العضوي، والكمية الإجمالية المجمعة، مع زيادات تتراوح من حوالي خمسة عشر بالمائة إلى ما يقرب من خمسين بالمائة. في الواقع، كانت إضافة السماد هي الط Method الوحيدة التي رفعت نسبة الكربون غير العضوي إلى العضوي، مما يشير إلى أنها تدفع التربة للاحتفاظ بمزيد من النوع المعدني مقارنة بالنوع الحي.

وتروي الأساليب الأخرى قصة مختلفة. فتغطية التربة بالمهاد أو استخدام استراتيجيات الإدارة المتكاملة التي تجمع عدة تقنيات أدت أيضًا إلى زيادة إجمالي الكربون، لكنها فعلت ذلك بالكامل تقريبًا من خلال بناء الكربون العضوي. لم تغير هذه الأساليب الكربون المعدني بشكل كبير. أما الري، فقد كان له تأثير مفاجئ وسلبي؛ فبينما يعد سقي الأشجار أمرًا ضروريًا للنمو، أظهرت البيانات أن الري تسبب في انخفاض الكربون غير العضوي بنسبة تقارب خمسة وعشرين بالمائة. ولأن الكربون المعدني انخفض بشدة، فإن إجمالي الكربون في التربة انخفض أيضًا بنحو خمسة عشر بالمائًا في ظل وجود الري.

كما نظر الباحثون في مدى عمق هذه التغييرات وكيف تقارن التربة بالغابات الطبيعية. ووجدوا أن العلاقة بين الكربون العضوي وغير العضوي لا تتبع نمطًا بسيطًا كلما حفرت أعمق في الأرض؛ إذ يتغير الارتباط بين نوعي الكربون بشكل غير متوقع عبر طبقات التربة المختلفة. وعند مقارنة البساتين بالغابات، احتوت البساتين على نسبة أعلى بكثير من الكربون غير العضوي بالنسبة إلى الكربون العضوي، حيث كانت النسبة أعلى بنحو أربعين بالمائة في مزارع الأشجار المُدارة.

أخيرًا، فحصت الدراسة ما الذي يحرك هذه التغييرات. وقد ثبت أن كمية النيتروجين في التربة كانت محركًا أقوى لهذه التحولات من المناخ نفسه. فعندما تغيرت مستويات النيتروجين في التربة، ارتبطت بزيادات في الكربون العضوي ولكن بانخفاضات في الكربون المعدني والنسبة بينهما. ويخلص المؤلفون إلى أنه لفهم مقدار الكربون الذي يمكن للبستان تخزينه حقًا، لا يمكن للمرء أن ينظر فقط إلى المادة العضوية الحية؛ فالكربون المعدني لا يقل أهمية، وتجاهله من شأنه أن يعطي صورة خاطئة عن قدرة الأرض على الاحتفاظ بالكربون.