گستردن فرش بر روی زمین؛ راه حلی نوآورانه برای احیای خاک‌های یخ‌زده مناطق شمالی
با بالا رفتن دمای زمین، خاک‌های یخ‌زده شمالگان که برای هزاران سال مقادیر زیادی کربن را در خود ذخیره کرده‌اند، به تدریج در حال ذوب شدن هستند. این فرآیند نه تنها نمای مناطق قطبی را تغییر می‌دهد و خطر زمین‌لغزش‌ها را افزایش می‌دهد، بلکه با آزادسازی گازهای گلخانه‌ای می‌تواند به تشدید گرمایش جهانی کمک کند. در حالی‌که دانشمندان نسبت به عواقب این پدیده هشدار می‌دهند، محققان به دنبال راه‌حل‌هایی هستند که حداقل بتوانند سرعت انحطاط آسیب‌پذیرترین سطوح را کاهش دهند.
اکنون، یک استارتاپ کانادایی با استفاده از توری‌هایی از چوب و الیاف نارگیل بر روی خاک‌های یخ‌زده شمالگان، به نتیجه‌ای امیدوارکننده دست یافته است: در حالی‌که بخشی از زمین در طول یک فصل تابستان به میزان پنج متر فرسایش یافت، قسمت پوششی با توری هیچ فرسایش قابل‌توجهی را نشان نداد.
بر اساس گزارشی از مجله نیچر، استارتاپ پرماسی (PermaC) آزمایش‌های خود را در نواحی شمال‌غربی کانادا انجام داده است. در طی یک تابستان، لبه‌ی ناحیه بدون پوشش زمین‌لغزش حدود پنج متر به عقب رفت، در حالی‌که ناحیه‌ای که با توری پوشیده شده بود تقریباً دست‌نخورده باقی ماند. البته این یافته تنها از یک آزمایش در یکی از فصول به‌دست آمده و برای اثبات کارآیی درازمدت روش نیاز به شواهد بیشتری دارد.
در مناطق قطبی، بخش‌هایی از زمین وجود دارند که حداقل به مدت دو سال متوالی در حالت انجماد باقی می‌مانند. این خاک‌ها که به آن‌ها پرمافراست گفته می‌شود، مقادیر زیادی از مواد باقی‌مانده‌ی گیاهان و حیوانات را در طول هزاره‌ها در خود نگه داشته‌اند.
با گرمتر شدن دما و ذوب شدن لایه منجمد خاک، میکروارگانیسم‌ها شروع به تجزیه این مواد آلی کرده و کربن ذخیره‌شده به صورت دی‌اکسیدکربن و متان به جو منتقل می‌شود. متان به طور قابل‌توجهی در بازه‌های زمانی کوتاه‌تر، اثر گرمایشی قوی‌تری نسبت به دی‌اکسیدکربن دارد.
وضعیت زمانی جدی‌تر می‌شود که ذوب یخ‌های زیرزمینی سبب فروریختن دامنه‌ها گردد. در این حالت، لایه‌های عمیق‌تر خاک که برای مدت‌ها در برابر گرما محافظت شده‌اند، به‌طور ناگهانی در معرض هوا و آب قرار می‌گیرند و فرآیند تجزیه مواد آلی آن‌ها آغاز می‌شود.
برآوردی که نیچر به آن اشاره کرده، نشان می‌دهد که زمین‌لغزش‌ها ممکن است نرخ انتشار کربن از پرمافراست را تا ۴۰ درصد در مقایسه با مدل‌هایی که تنها ذوب تدریجی را در نظر می‌گیرند، افزایش دهند.
پژوهشگران کانادایی روش‌هایی را امتحان می‌کنند که به کمک فرش‌های زیست‌تخریب‌پذیر، فرسایش خاک‌های همیشه‌منجمد در قطب شمال را کاهش دهند.
روش پرماسی به نسبت ساده است. در این فرآیند، ابتدا لایه‌ای از تراشه‌های چوب و خاک حاوی بذرهای گیاهان بومی بر روی لبه‌ی آسیب‌پذیر زمین‌لغزش قرار داده می‌شود و سپس شبکه‌ای از الیاف نارگیل بر روی آن قرار می‌گیرد.
تراشه‌های چوب مانند عایق عمل کرده و توری نارگیلی مانع از جابه‌جایی خاک به‌دلیل باران و رواناب می‌شود. به تدریج، بذرهای گیاهان بومی جوانه‌زده و ریشه‌های آن‌ها به تثبیت زمین کمک می‌کنند.
کانسو چولها، یکی از بنیان‌گذاران پرماسی و پژوهشگر در دانشگاه بریتیش کلمبیا، به‌دنبال الهام از جوامع بومی آلاسکا این ایده را مطرح کرده است. بر اساس گزارش‌ها، برخی از این جوامع با کاشت درخت در حاشیه‌ی زمین‌لغزش‌ها، به کاهش سرعت انحطاط خاک‌های یخ‌زده کمک می‌کنند.
با این حال، اثربخشی این پوشش‌ها بسته به شرایط محیطی متفاوت است. فاکتورهایی چون رطوبت، ضخامت پوشش و جریان آب می‌توانند بر عملکرد آن تأثیر گذاشته و در برخی مناطق، تجمع رطوبت ممکن است عواقب منفی به‌دنبال داشته باشد.
جلوگیری از فرسایش خاک به معنای قطع انتشار گازهای گلخانه‌ای نیست. این موضوع یکی از سوالات کلیدی است که محققان هنوز به آن پاسخ دقیقی نداشته‌اند.
در آزمایش‌های اولیه، تنها میزان فرسایش زمین اندازه‌گیری شد و میزان دی‌اکسیدکربن یا متان آزادشده از خاک مورد نظر قرار نگرفت. بنابراین، ممکن است پوشش از فروریختن زمین جلوگیری کند، اما ممکن است تجزیه مواد آلی هنوز در زیر آن ادامه یابد.
کریستینا شیدل، پژوهشگر مرکز مطالعات اقلیم وودول که به پروژه پرماسی مشاوره می‌دهد، نتایج اولیه را امیدوارکننده تلقی کرده ولی تأکید می‌کند که این داده‌ها فقط مربوط به یک زمین‌لغزش و یک فصل هستند.
برای داشتن ارزیابی دقیق‌تر، محققان باید این روش را در مناطق مختلف و در چندین سال آزمایش کنند و علاوه بر فرسایش، معیارهای دیگری همچون دمای خاک، میزان رطوبت، رشد گیاهان و میزان واقعی انتشار گازهای گلخانه‌ای را اندازه‌گیری نمایند.
شرکت پرماسی بر اساس پژوهش‌های مربوط به فرسایش و ذخایر کربن در مناطق قطبی، تخمین می‌زند که تثبیت یک زمین‌لغزش عادی در مناطق غنی از کربن می‌تواند به طور سالانه از انتشار حدود ۲٬۲۰۰ تن دی‌اکسیدکربن جلوگیری کند. این شرکت هدف دارد طی یک دهه آینده حدود ۲۰ هزار زمین‌لغزش را در کانادا و آلاسکا پوشش دهد. به گفته‌ی شرکت، به‌کارگیری این طرح به‌طور وسیع می‌تواند سالانه از انتشار حدود ۴۰ میلیون تن دی‌اکسیدکربن جلوگیری نماید.
نتایج اولیه نشان‌دهنده امیدواری هستند، اما برای اثبات اثر بخشی بلندمدت این روش نیاز به آزمایش‌های بیشتری است.
با این حال، این آمار در حال حاضر تخمین‌های نظری هستند که هنوز به‌طور مستقیم تأیید نشده‌اند. همچنین، انتقال مواد اولیه به نواحی دورافتاده شمالی، هزینه‌های نصب و نگهداری، و مقاومت پوشش‌ها در برابر شرایط سخت جوی، از موانع اصلی گسترش این پروژه به شمار می‌روند.
پرماسی امیدوار است که هزینه‌های اجرای این طرح را از طریق فروش «اعتبار کربن» تامین کند. به همین منظور، آن‌ها باید مقدار کربن جلوگیری شده را با شیوه‌ای معتبر اندازه‌گیری کنند، به‌طوری‌که سایر شرکت‌ها بتوانند با خرید این اعتبارها بخشی از انتشار گازهای گلخانه‌ای خود را جبران کنند.
فرش‌های چوبی نمی‌توانند به‌تنهایی روند گرم‌شدن مناطق شمالی را متوقف کنند. کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از سوخت‌های فسیلی همچنان یکی از مهم‌ترین راه‌ها برای کند کردن ذوب گسترده‌ی پرمافراست به شمار می‌رود. با این وجود، آزمایش‌های انجام شده در کانادا نشان می‌دهد که ممکن است بتوان با یک مداخله نه‌چندان پیچیده، از فرسایش برخی نواحی آسیب‌پذیر جلوگیری کرد و فرصتی برای تجدید پوشش گیاهی مهیا ساخت.
اگر آزمایش‌های مستقل در سال‌های آینده نیز نتایج مشابهی ارائه دهند و کاهش واقعی انتشار کربن را تأیید کنند، فرش‌های چوبی و نارگیلی می‌توانند به یکی از ابزارهای محلی در مقابله با پیامدهای تغییرات اقلیمی تبدیل شوند. در حال حاضر، این ایده بیشتر به‌عنوان یک آزمایش امیدوارکننده برای کاهش فرسایش خاک‌های یخ‌زده به شمار می‌آید تا یک راه‌حل اثبات‌شده برای کاهش انتشار کربن.
