کشف لایه دوم ریشه‌های گیاهان: کلید پنهان مقابله طبیعی با تغییرات اقلیمی؟
پژوهش جدید نشان می‌دهد بسیاری از گیاهان دارای لایه دوم ریشه در عمق بیش از یک متر از سطح زمین هستند؛ جاییکه می‌توانند مواد مغذی بیشتری جذب کرده و کربن را در لایه‌های عمیق‌تری از خاک ذخیره کنند. این کشف می‌تواند نقش مهمی در کاهش انتشار دی‌اکسید کربن و مقابله با تغییرات اقلیمی داشته باشد.
در پژوهشی نوآورانه که اخیراً در مجله معتبر Nature Communications منتشر شده، گروهی از دانشمندان از دانشگاه‌های مختلف آمریکا به کشفی قابل توجه دست یافته‌اند: بسیاری از گیاهان دارای ریشه‌هایی در عمق بسیار بیشتر از آنچه پیش‌تر تصور می‌شد هستند؛ ریشه‌هایی که می‌توانند نقشی حیاتی در ذخیره‌سازی بلندمدت کربن ایفا کنند و به طور بالقوه به کاهش آثار تغییرات اقلیمی کمک نمایند.
تا پیش از این، مدل‌ها و مطالعات زیست‌محیطی عمدتاً بر عمق‌های کم (حداکثر ۳۰ سانتی‌متر) تمرکز داشتند. اما تیم پژوهشی با استفاده از داده‌های شبکه ملی دیده‌بانی بوم‌شناسی ایالات متحده (NEON) توانست اطلاعاتی از خاک تا عمق بیش از ۲ متر را بررسی کند. این داده‌ها نشان دادند که حدود ۲۰ درصد از زیست‌بوم‌های مورد مطالعه دارای الگوی "ریشه‌زنی دو اوجی" (bimodal rooting) هستند؛ الگویی که در آن گیاهان نه تنها در سطح، بلکه در لایه‌های عمیق‌تر خاک نیز شبکه‌ای از ریشه‌ها را گسترش می‌دهند.
تحولی در شناخت ذخیره‌سازی کربن در خاک
دکتر مینگژن لو، استاد محیط‌زیست دانشگاه نیویورک و نویسنده اصلی مقاله، در این رابطه می‌گوید:
«درک اینکه ریشه‌های گیاهان در کجا رشد می‌کنند اهمیت زیادی دارد، زیرا ریشه‌های عمیق می‌توانند کربن تثبیت‌شده را در شرایطی ایمن‌تر و بادوام‌تر در خاک ذخیره کنند.»
شرایط سخت‌تر در اعماق خاک، از جمله دمای پایین‌تر و دسترسی کمتر میکروب‌ها به مواد آلی، می‌تواند مانع از تجزیه سریع کربن شود؛ به این معنا که کربن در این نواحی ممکن است برای مدت زمان طولانی‌تری از جو زمین دور بماند. این موضوع به ویژه در زمانی که سطح دی‌اکسیدکربن در جو به بالاترین حد خود طی ۸۰۰ هزار سال گذشته رسیده، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
پیامدهایی برای مدل‌سازی اقلیمی و مدیریت اکوسیستم‌ها
این یافته‌ها تنها به شناخت زیست‌شناسی گیاهان محدود نمی‌شود، بلکه پیامدهای مهمی برای مدل‌سازی تغییرات اقلیمی و سیاست‌گذاری زیست‌محیطی دارد. به گفته پژوهشگران، نادیده گرفتن ریشه‌های عمیق در مدل‌های کنونی ممکن است منجر به برآورد نادرست از ظرفیت اکوسیستم‌ها در جذب و ذخیره‌سازی کربن شود.
همچنین این کشف می‌تواند در طراحی راهکارهای طبیعی برای مقابله با تغییرات اقلیمی نقش مؤثری ایفا کند. به عنوان مثال، انتخاب و کاشت گونه‌هایی با توانایی توسعه ریشه‌های عمیق در طرح‌های احیای جنگل یا کشاورزی پایدار می‌تواند به تقویت ذخایر کربن زیرزمینی کمک کند.
افق‌های جدید برای تحقیقات آینده
مطالعه جدید سه پرسش اساسی را مطرح کرده که می‌تواند راه را برای تحقیقات عمیق‌تر باز کند:
-
چگونه میزان ریشه‌ها در عمق‌های مختلف خاک تغییر می‌کند؟
-
چه عواملی بر توزیع ریشه‌ها در عمق تأثیر می‌گذارند؟
-
آیا مواد مغذی در اعماق خاک به اندازه سطحی، کمتر یا بیشتر توسط ریشه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند؟
این پرسش‌ها می‌توانند به درک بهتر از چگونگی بهره‌برداری گیاهان از منابع و سازگاری آن‌ها با شرایط محیطی در حال تغییر کمک کنند.
نتیجه‌گیری: وقت آن است که عمیق‌تر نگاه کنیم
در نهایت، دکتر لو تاکید می‌کند:
«در حالی که ابزارهای مدرن دیدی دقیق از پوشش گیاهی سطح زمین ارائه می‌دهند، دید ما نسبت به دنیای زیرزمینی هنوز بسیار محدود است. ما باید عمیق‌تر نگاه کنیم تا ظرفیت واقعی طبیعت برای مهار تغییرات اقلیمی را کشف کنیم.»
این پژوهش با مشارکت نهادهایی از جمله دانشگاه‌های استنفورد، دارتموث، کلمبیا، کالج بوستون، و آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام انجام شده است.