גז הפחמן הדו-חמצני הזולג מתוך הקרח המוקפא של עמק טיילור באנטארקטיקה הראה על עלייה ניכרת של יותר מחמישה מתחומים בין שנת 2020 לשנת 2025, כאשר סימני הצבעה כימיים מצביעים על כך שרובו מגיע ממקורות גאולוגיים עמוקים יותר מאשר מיצורים חיים. המחקר, שהועלם בכתב העת של האגודה לגאופיזיקה ואקולוגיה עולמית, מציע מסלול שונה מהחששות של פריחת הקרח בשאר חוג הארקטי, הנוגע לפחמן הקשור לקרום הקוטבי הפלנטרי.
הממוצע של פליטות הגז באתרים שנבדקו עלה מ-1.73 גרם של פחמן דו-חמצני למטר רבוע ביום בשנת 2020 ל-9.49 גרם בשנת 2025. המדידה הגבוהה שנרשמה בודדת זינקה מ-11.36 לגרם ל-72.99 גרם.
החוקרים זהירים לגבי המשמעות של ממצאים אלו — ומה שהם לא קובעים. הם אינם יודעים מדוע הפליטות גדלו, ומזהירים שאי אפשר פשוט להחיל את המספרים באופן מפורש על כל אנטארקטיקה. אך הממצאים מראים כי הקרקע שאינה מכוסה בקרח באסתטיקה של היבשת אינה כה לא-פעילה כבעלי דעה שהיו רוב המדענים עד כה, וחושפים פוטנציאל לזרמי פחמן חדשים ומתפתחים שנבעים מקרום האדמה אל האטמוספירה.
מדידת גזים במדבר הקוטבי
עמק טיילור הוא אחד מעמקי היבשה היבשה הגדולים ביותר באנטארקטיקה, וממוקם כמאה ק"מ מחברת מקמרדו, תחנת המחקר המרכזית של ארה"ב. אזור זה, הידוע בשם “עמקי היבול הקשיחים של מקמרדו”, נמנה עם המקומות הקרים והיבשים ביותר על פני כדור הארץ. המחקר שנערך בו לוקח חלק רב במשך עשרות שנים במסגרת תוכנית המחקר האקולוגי לטווח ארוך של הקרן הלאומית למדעים בארה"ב, ובוחן את תנועות הפחמן והגזים באמצעות מכשירים שמונחים ישירות על פני הקרקע.
החוקרים מאיטליה באוניברסיטת אוטגו שבניו זילנד, בשיתוף עם המכון לגאופיזיקה והוולקנות (INGV), מדדו גזים שנזלמה אל הקרקע במהלך משלחות בשנת 2020, 2023 ו-2025, כפי שמסופר ב-Earthweek. הם השתמשו במעגלים שנמצא על פני השטח כדי ללכוד את תנועת הפחמן הדו-חמצני, והדגימו כי העלייה ניכרת לא רק באזורים חמים במיוחד אלא באופן גורף לאורך כל השדה שנמדד.
המגמה הממוצעת של הזרימה עלתה מ-1.20 ל-6.70 גרם למטר רבוע ביום, והחלק העליון ב-90 אחוזי ההשפעה הגיע מ-4.11 ל-20.62 גרם, על פי תקציר העבודה.
המחבר הראשי, חוקר הגיאוכימיה ליווי רוג'ירו, מציין בהודעה שמסתררת לעיתון CNR (שהועתקה מאיטלקית):
מליחות כבנתיב פוטנציאלי לתמותה
ההפתעה המרכזית במחקר הייתה שהקרקעות בעמק טיילור מכילות נכסים מועטים של חומר אורגני, מה שהופך את המקור הקרקעי של הפחמן הקשור לפריפרסט הקוטבי לפחות סביר. ניתוחים כימיים ואיזוטופיים מראים כי תרמו-גני או תערובת גאולוגית מעורבת מעוררת את החשד לכך שהפחמן נוצר בעומק האדמה וזרם כלפי מעלה, ולא מצמחיה או חיידקים שמאיטה את תהליך הפירוק.
הפתרון העיקרי שהצוות מציע הוא באמצעות כליה – מים מלוחים במיוחד שממשיכים לנוזל גם בטמפרטורות נמוכות מאוד. סקרי קרום ואיתותים אלקטרומגנטיים זיהו שכבות המכילות כליה ודרכים אפשריות שהן חדירות למעבר של גזים לעומק מתחת לקרח המעורבולטי, ואפשרות שמצביעה על זרמי מים מלוחים חודרים משכבות עמוקות לכיוון החוף או אף מתחת לקרום הקרח האנטארקטי עצמו.
חוקרת INGV אלסנדרה סקיאריה מציינת כי הטביעות האיזוטופיות, ה-fingerprints הכימיים שמראים את מקור הפחמן, הן מרכיב מרכזי במחקר.
הגבלות והגדרות של ההערכות המבוצעות
המחקר מבהיר שאין בידו לקבוע בוודאות האם ההפשרה של פריפרסט הקרח או שינויים בניקוז התהום מתחת לקרחגרמו לעלייה. תהליך ההתחממות, ההפשרה ושינויים במעברי המים באדמה נשארים כלולים באפשרויות שמסבירות את התופעה.
המדידות התבצעו רק באתרי דגימה מסוימים בעונה האוסטרלית, ואין בידיהם לשלול שאירועים אילו יימשכו גם בעונות החורף הקפואות, או עד כמה תבנית ההתרחשות היא נרחבת על פני הקרח הפתוח. ולכן, הם זהירים בהערכתם, ומתריעים כי אין להניח שהתוצאות משקפות את כל היבשת. קירוב להחלת המדדים הגבוהים ביותר על כל השטח הפתוח של אנטארקטיקה — דבר שיאפשר הגעה לסכום מוערך של כמעט 77 מיליון טון של פחמן דו-חמצני בשנה — אינו משקף את המציאות, כיוון שהנחות אלו הן תיאוריות בלבד.
מחקר זה מבוסס על סדרת סקרים שפורסמו בפירוש, הכוללים שלוש עונות סקר לאורך חמש שנים, ומצביעים על עלייה מבודדת בפליטות המקומיות שמקורן ככל הנראה במקורות גאולוגיים. אין זו עדות שהיבשת הפכה למקור משמעותי לפחמן בעולם כולו, וגם לא משייכת את התהליך לשינויי אקלום גלובליים.
מעקב אחר נתיב חדש של הפחתת פחמן
עבור הקוראים, החשיבות היא באיך שמדעני האקלים מחשבים את הפחמן. מודלים עולמיים מתמקדים בעיקר בשאריות הקרח בשאר חוגי הארקטי, שבהן הפשרה של הקרקעות האורגניות עלולה לשחרר כמויות גדולות של פחמן דו-חמצני ומתאן. בפועל, מסלול גאולוגי באנטארקטיקה יפעל באופן שונה, ויונע בעיקר על ידי מי תהום ואבנים במקום מיצורים פעילים שמתעוררים בעת התחממות הקרום.
המחקר מציין שהממצאים מעידים כי התהליך הגאולוגי של שחרור גזים אינו מוגבל לאזור שנבדק בלבד, וייתכן כי מתרחש גם באזורים אחרים באנטארקטיקה שבהם הגאולוגיה והמים התת-קרקעיים מתאימים לתנאים והזדמנויות. הצוות פרסם את נתוני הזרימה באופן פתוח כדי שמדענים אחרים יוכלו לבדוק ולנתח.
העבודה גם רלוונטית לתחנות המחקר והנטרולים שנקבעו בקרבת מקום. תוכניות מחקר אמריקאיות, ניו זילנדיות ואיטלקיות מפקחות על השינוי לאורך השנים, וסקרים חוזרים על גזים יכולים להפוך לחלק מהקווים הבסיסיים למחקר. מכיוון שהעמקים משתנים באיטיות ומעטות הם מופרעים על ידי פעילות אנושית, הם בין המקומות הטובים בעולם ללכוד שינוי עדין בתנועת הפחמן בין האבן, הקרח והאטמוספירה.
הצעדים הבאים כוללים ניטור לאורך כל השנה, סקרי שדות באזורים אחרים של העמקים היבשים, ועבודה גאופיזית מעמיקה יותר כדי לעקוב אחר זרמי הכליה. תוצאות אלה יאפשרו להבין אם הזינוק החמישה-פעמים משקף מגמה מתמשכת או תופעה מקומית בלבד.
בשורה התחתונה, עמק אנטארקטי מרוחק משדר גורם של כמות פחמן דו-חמצני שמזנקת פי חמש ממה שהייתה לפני חמש שנים, ככל הנראה מעומקים גאולוגיים שנושאים את הגז מעלה דרך מי תהום מלוחים. הסיבה לעלייה עדיין אינה ברורה, והחוקרים מזהירים שלא לקחת את המספרים המקומיים כמייצגים את היבשת בכללותה.
