تدرس سيندي شو ، عالمة أبحاث الكربون في دائرة الغابات الكندية ، الغابة الشمالية - أكثر الغابات في العالم في الشمال ، والتي تدور حول الجزء العلوي من العالم مثل حلقة من الشعر حول رأس الصلع.

قبل بضع سنوات ، أثناء إجراء دراسة في شمال ألبرتا لمعرفة كيف كانت قاع الغابات تتعافى بعد نشاط النفط والغاز ، رأت شيئًا لم تره من قبل هناك: ديدان الأرض. "لقد دهشت" ، قالت. "في المخطط الأول ، كان هناك الكثير من الأدلة على نشاط دودة الأرض."

اختفت ديدان الأرض الأصلية من معظم شمال أمريكا الشمالية منذ 10000 سنة ، خلال العصر الجليدي. الآن أصبحت أنواع ديدان الأرض الغازية من جنوب أوروبا - الناجين من تلك الحقبة المتجمدة ، والتي أدخلها المستوطنون الأوروبيون إلى هذه القارة منذ قرون - تشق طريقها عبر الغابات الشمالية ، وانتشر انتشارها عن طريق الطرق والنشاطات البترولية والنفطية وقاطرات الإطارات والقوارب والصيادون وحتى البستانيين.

عندما تتغذى الديدان ، فإنها تطلق في الجو الكثير من الكربون المخزن في قاع الغابات. علماء المناخ قلقون. وكتب فيرنر كورز ، الباحث في مصلحة الغابات الكندية في فيكتوريا ، كولومبيا البريطانية ، في رسالة بالبريد الإلكتروني: "ديدان الأرض هي عامل آخر يمكن أن يؤثر على توازن الكربون". إن خوفه هو أن التوغل المتزايد لديدان الأرض - ليس في أمريكا الشمالية فحسب ، بل في شمال أوروبا وروسيا أيضًا - يمكن أن يحول الغابات الشمالية ، التي أصبحت الآن إسفنجة كربون عالمية قوية ، إلى أنبوب للكربون.

علاوة على ذلك ، لا يزال التهديد جديدًا على الغابات الشمالية ، لدرجة أن العلماء لم يعرفوا بعد كيفية حساب تأثير الكربون الذي ستحدثه ديدان الأرض ، أو متى سيظهر ذلك. قال شو: "إنه تغيير كبير في ديناميكية الكربون وكيف نفهمها". "نحن لا نفهم حقًا معدل أو حجم هذا التغيير."

العلاقة بين الكربون وديدان الأرض معقدة. ديدان الأرض محبوبون من قبل البستانيين لأنهم يحطمون المواد العضوية في التربة ، مما يحرر المواد الغذائية. هذا يساعد النباتات والأشجار على النمو بشكل أسرع ، مما يحبس الكربون في الأنسجة الحية. بعض أنواع ديدان الأرض الغازية تحفر أيضًا في التربة المعدنية وتغلق الكربون هناك.

لكن بينما تسرع ديدان الأرض من التحلل ، فإنها تطلق ثاني أكسيد الكربون في الجو. بما أنهم يشغلون مناطق أكثر من العالم ، فهل سيضيفون في النهاية المزيد من الكربون إلى الغلاف الجوي - أم سيطرحونه؟

أدى هذا السؤال إلى ما قامت إنغريد إم لوبرز ، باحثة التربة في جامعة فاغينينغين في هولندا ، بتعميد "معضلة دودة الأرض" في ورقة نشرت في عام 2013 في مجلة Nature Nature Change. كان العلماء حريصين على حلها منذ ذلك الحين.

وقال لوبرز في مقابلة: "إنه مجرد سبب آخر من الأسباب التي تجعلك بحاجة إلى معرفة المزيد عن الأنظمة". "لأنه قد يكون هناك تأثير من شأنه أن يعزز تغير المناخ ويعزز ارتفاع درجات الحرارة."

المنطقة الشمالية خاصة. في المناخات الدافئة ، أرضية الغابة النموذجية هي مزيج من التربة المعدنية والتربة العضوية. في الغابة الشمالية ، تتميز هذه المكونات بطبقة سميكة من الأوراق المتعفنة والطحالب والخشب الساقط فوق التربة المعدنية.

اعتقد علماء التربة ذات مرة أن درجات الحرارة الأكثر برودة قللت الخلط ؛ الآن ، يتساءلون ما إذا كان غياب ديدان الأرض هو الذي أحدث الفرق. تحتوي هذه الطبقة الإسفنجية من فضلات الأوراق على معظم الكربون المخزّن في التربة الشمالية. كما اتضح ، يبدو أن معظم ديدان الأرض الغازية في المنطقة الشمالية من أمريكا الشمالية هي النوع الذي يحب التهام بقايا الأوراق والبقاء فوق سطح الأرض ، وإطلاق الكربون.

وجدت إيرين ك. كاميرون ، عالمة بيئية بجامعة سانت ماري في هاليفاكس ، نوفا سكوشيا ، التي تدرس التوغل الشمالي لديدان الأرض ، أن 99.8 في المائة من ديدان الأرض في منطقة دراستها في ألبرتا تنتمي إلى Dendrobaena Octaedra ، وهي أنواع غازية ورقة القمامة ولكن لا تحفر في التربة.

في عام 2015 ، نشرت كاميرون نتائج نموذج كمبيوتر يهدف إلى اكتشاف التأثير على فضلات الأوراق مع مرور الوقت. وقالت: "ما نراه في نموذجنا هو أن الكربون الموجود في قاع الغابات قد انخفض بنسبة تتراوح بين 50 في المائة و 94 في المائة ، معظمها في السنوات الأربعين الأولى". هذا الكربون ، لم يعد معزول ، يذهب إلى الغلاف الجوي.

ليس ذلك فحسب ، في دراسة أجريت عام 2009 ، حسبت أن ديدان الأرض قد شقت طريقها بالفعل إلى 9 في المائة من غابة شمال شرق ألبرتا وستحتل نصفها بحلول عام 2049.

وجدت شاو ، من دائرة الغابات الكندية ، أن 35 إلى 40 في المائة من الأراضي التي درستها في شمال ألبرتا تحتوي على ديدان الأرض. كان فضلات الأوراق ، التي يمكن أن يزيد سمكها عن القدم ، نحيفة ومحفوفة بمكان وجود ديدان الأرض.

إذا كانت حسابات كاميرون تنفد ، فهذا يعني أن دودة الأرض المتواضعة تعني تغيير توازن الكربون في الكوكب من خلال إضافة الحمل في الغلاف الجوي.

الغابة الشمالية الشمالية هي جزء عضلي من دورة الكربون للأرض. وقال سيلفي كوديو ، عالم الكيمياء الحيوية في التربة بجامعة ألبرتا في إدمونتون ، إن خمس الكربون على الأقل يمر عبر الهواء والتربة والمحيطات يمر عبر المنطقة الشمالية. حاليًا ، تمتص المنطقة الشمالية كمية أكبر من الكربون من الغلاف الجوي مما تضيف ، لكن هذا يتغير.

وقال كورز ، الباحث في مجال الغابات في كولومبيا البريطانية ، من ناحية ، إن درجات الحرارة الأكثر دفئًا قد تمدد موسم النمو ، مما يسمح للأشجار بالنمو وتخزين المزيد من الكربون. لكن ارتفاع درجات الحرارة يؤدي أيضًا إلى إطلاق الكربون في الجو ، عن طريق إذابة الجليد الدائم وزيادة عدد حرائق الغابات.

أخيراً ، يرى أن ديدان الأرض عامل آخر - إن لم يكن العامل الرئيسي - يدفع المنطقة الشمالية نحو أن تصبح مصدراً عالمياً للكربون.

في شمال ولاية مينيسوتا ، تم غزو الغابات الشمالية ببطء بواسطة ديدان الأرض. وقال أدريان واكيت ، الذي درس ديدان الأرض في غابة أمريكا الشمالية وأوروبا الشمالية للحصول على درجة الماجستير في جامعة مينيسوتا في سانت بول ، إنهم لم يغيروا فقط عمق فضلات الأوراق ولكن أيضًا أنواع النباتات التي تدعمها الغابات.

الأنواع المستوطنة مثل شبشب السيدة الوردي والأبيض - زهرة ولاية مينيسوتا - وكذلك السرخس ، وبساتين الفاكهة وشجيرات الأشجار الصنوبرية تعتمد على الطبقة الإسفنجية من فضلات الأوراق.

بينما تتغذى ديدان الأرض على هذه الطبقة ، فإنها تسمح للنباتات غير الأصلية مثل النبق والأعشاب الأوروبية بالنمو ، الأمر الذي يدفع بدوره النباتات المستوطنة. وقال واكيت ، إن هذه العملية ، إلى جانب تأثيرات الاحترار مع مرور الوقت ، قد تحول ببطء غابة مينيسوتا الشمالية إلى مرج.

وقال واكيت: "على الرغم من أن الديدان نفسها صغيرة الحجم ولا يبدو أنها تشكل تهديدًا فرديًا ، عندما تفكر في عددها ، فهي كائنات مهمة للغاية ، من أجل الخير أو السيئ".

في الصيف الماضي ، وجد واكيت ومشرفه ، كيونجسو يو ، عالم التربة في جامعة مينيسوتا ، أن ديدان الأرض الغازية انتشرت أيضًا إلى أجزاء من غابة ألاسكا الشمالية ، بما في ذلك محمية كيناي الوطنية للحياة البرية.

في المناطق المتأثرة بشدة ، تكون الكتلة الحيوية لديدان الأرض تحت الأرض أكبر بـ 500 مرة من الكتلة الحيوية لموسى في نفس المناطق. حتى عندما كانت ديدان الأرض متناثرة ، فإنها لا تزال تتطابق مع الكتلة الأحيائية من موس ، والذي يعتبر من الأنواع الرئيسية في ألاسكا.

ولرعبه ، وجد يو أيضًا ديدانًا أرضية على حافة المنطقة دائمة التجمد في المنطقة الشمالية الشمالية. تمثل سرعة ذوبان التربة الصقيعية وإطلاقها للكربون مصدر قلق كبير للباحثين الذين يصوغون تغير المناخ.

قلقه الأكبر هو أن ديدان الأرض سوف تخترق شمالاً في المنطقة الشمالية وتنتشر في التربة الصقيعية. وقال يو "إن تأثيرها وحده يمكن أن يكون مدمراً للغاية ، بناءً على ما رأيناه في مينيسوتا ونيو إنجلترا وفي أجزاء من كندا".

لا توجد آلية للقضاء على ديدان الأرض من الغابة الشمالية ؛ تأثيرها دائم. ومع ذلك ، تتحرك ديدان الأرض أقل من 30 قدمًا سنويًا بمفردها. وقال واكيت إن تثقيف الناس بعدم نقلهم إلى أجزاء غير متأثرة من الغابة قد يساعد في إبقاء تلك المناطق خالية من الدودة الأرضية.

بينما يحلل العلماء آثار ديدان الأرض التي يعرفون عنها ، فإنهم يراقبون أيضًا الغزاة الجدد: ديدان الأرض الآسيوية ، التي وصلت إلى جنوب كيبيك وأونتاريو. وقال كاميرون "لست متأكداً من آثارها على الكربون ، لكنها عدوانية إلى حد كبير ويبدو أنها من المحتمل أن تكون منافسة أفضل من ديدان الأرض الأوروبية". "هذه قضية أخرى في الأفق."

المصدر: جلف