כיצד הגשם הראשון משפיע על הקרקע?
הרטבת קרקע באזורים צחיחים גורמת לתופעה של פליטת גזים. מחקר שנערך באוניברסיטת בן-גוריון בנגב מצא מקור מפתיע לפליטות הגזים, שהינן בעלו חשיבות לחקר האקלים של קרקעות צחיחות.
עד כה העולם המדעי הניח שפליטות גזים הנפלטות לאחר הגשם באזורים צחיחים, נגרמות בשל מיקרואורגניזמים הנמצאים בקרקע. מחקרם של ד״ר איזייק יאגל ופרופ' איליה גלפנד מהמכון לחקלאות וביוטכנולוגיה של אזורים צחיחים ע"ש שוחרי צרפת, באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, מצא כי דווקא תגובות כימיות, לא ביולוגיות הן שמובילות לפליטות מיידיות של גזים, כגון: תחמוצת החנקן (N₂O) ותחמוצת החנקן החד-חמצנית (NO), בעלי חשיבות לאקלים ולאיכות האוויר, והתופעה מתקיימת תוך פחות מ-5 דקות מרגע הרטבת הקרקע .
במסגרת המחקר נאספו דגימות קרקע מהחוף המערבי של ים המלח. חלק מהקרקעות עוקרו באמצעות קרינת גמא במינון גבוה, תהליך שגרם להשמדת כל חיים מיקרוביאליים. לאחר מכן נוספו מים לכל קרקע ונמדדו כמויות הגזים הנפלטים. נמצא שהקרקעות המוקרנות פלטו כמויות גבוהות במיוחד של גזי N₂O ו-NO אף יותר מהקרקעות ה'חיות'.
למרות שפליטות פחמן דו חמצני (CO₂) שמעידות על קיומה של נשימה מיקרוביאלית , נותרו גבוהות יותר בקרקעות ''חיות'', מצאנו שחלק נכבד מפליטות אלו נגרם מתהליכים א-ביולוגיים כמו שחרור פיזי של גזים מנקבוביות בתוך הקרקע. פליטת הגזים בטווח של פחות מ-5 דקות מעיד על קיומם של תהליכים כימיים נוספים המתרחשים בקרקעות, מכיוון שתהליך של נשימה מיקרוביאלית מתרחשת תוך זמן רב יותר.
"הופתענו לגלות שתגובות כימיות לבדן יכולות לייצר פליטות משמעותיות של גזי חממה מיד לאחר הרטבת הקרקע," משתף ד"ר יאגל. "זה משנה את הדרך שבה אנו מבינים את תרומת הקרקע לשינוי האקלים."
תופעת פליטת הגזים לאחר גשם מוכרת כבר משנות ה־60. כעת, החוקרים מציעים מנגנון נוסף באמצעות בחינת קרקעות מדבריות מישראל שלא נחקרו בעבר. "נתנו הסבר חדש למה שמתרחש במהלך הגשם הראשון במדבריות ים־תיכוניים. מדובר בתופעה כימית הקורית במהלך היורה, הגשם הראשון והחשוב ביותר במעגל הטבעי באזור - שמעיר את הקרקע והטבע לחיים לאחר הקיץ היבש," הסביר פרופ' גלפנד.
לממצאים אלה חשיבות מיוחדת על רקע התרחבותם של אזורים צחיחים בעולם ושינויים באקלים הגורמים לאירועים חריגים של גשם ויובש. החוקרים מדגישים את הצורך להכליל את התהליכים האי-ביולוגיים בהערכות של פליטות גזים מהקרקע, כדי לקבל תמונה מדויקת יותר של השפעתן על האטמוספירה.
המחקר נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע (מענק מס' 305/20) ומשרד החדשנות, המדע והטכנולוגיה של ישראל (מענק מס' 3-16797).
ממצאי המחקר פורסמו בכתב העת Scientific Reports.
