إلا إذا كنت قيد التشغيل حول حافي القدمين، تواجه موجات الحرارة من خلال درجة حرارة الهواء. وفي أغلب الأحيان، هذه هي الطريقة التي يتتبعها بها العلماء أيضًا. تقول ألمودينا جارسيا جارسيا، عالمة نظام الأرض في مركز هيلمهولتز للأبحاث البيئية: “لقد تمت دراسة درجات الحرارة القصوى دائمًا بناءً على درجة حرارة الهواء، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن لدينا الكثير من عمليات الرصد لدرجات حرارة الهواء”، مثل محطات الأرصاد الجوية.
لكن كيفية انتشار موجات الحرارة عبر الأرض لم تتم دراستها كثيرًا. يمكن أن يكون لهذا الانتشار للحرارة آثار كبيرة على الأنظمة الطبيعية المعقدة التي تنتج غذائنا، ومعالجة المياه، وحتى عزل الكربون. عند نقطة معينة، يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة حرارة التربة بالفعل إلى ارتفاع درجة حرارة التربة يساهم إلى ارتفاع درجات حرارة الهواء، في نوع غريب من حلقة ردود الفعل المناخية.
في أواخر الشهر الماضي، نشر جارسيا جارسيا نتائج مثيرة للقلق في المجلة طبيعة تغير المناخ حول درجات حرارة التربة المتطرفة في جميع أنحاء أوروبا الوسطى. وقام الفريق بجمع بيانات من عام 1996 إلى عام 2021 عن درجات حرارة الهواء حتى ارتفاع 2 متر (حوالي 6 أقدام) عن الأرض، ودرجات الحرارة في نفس المناطق في أول 10 سنتيمترات (أو 4 بوصات) من التربة. وفي ثلثي ما يقرب من 120 محطة قياس تم استغلالها، كانت درجات الحرارة القصوى تزداد وضوحًا في التربة مقارنة بالهواء. وفي كل عقد من الزمان، زادت هذه الظروف المتطرفة بمقدار 0.7 درجة مئوية في التربة مقارنة بالهواء. زاد عدد الأيام التي شهدت فيها التربة درجات حرارة شديدة بمعدل أسرع مرتين.
يقول جارسيا جارسيا: “تثير هذه الورقة الكثير من الأسئلة، لأننا نرى الآن أن هناك اختلافات بين تطور درجات الحرارة القصوى للتربة والهواء”. “ربما يساعدنا الفرق بين تطور أحداث الحرارة في التربة والغطاء النباتي والهواء على فهم أو التنبؤ بالفشل الزراعي أو تغيرات التنوع البيولوجي أو أي تأثير آخر لتغير المناخ على أنشطة النظام البيئي.”
الأمر الصعب في التربة هو أنه لا توجد بقعتان متماثلتان منها في العالم. قد تحتوي إحدى المناطق على نسبة أعلى من الطين أو الرمل. وقد يحتوي آخر على المزيد من الكربون من النباتات. قد تكون إحدى البقع أغمق من الأخرى، وتمتص قدرًا أكبر من طاقة الشمس. في بعض الأماكن، مثل غابات الأمازون المطيرة، قد تمنع الأشجار كل ضوء الشمس تقريبًا من الوصول إلى الأرض. ولكن في الأراضي العشبية، قد تسمح النباتات المتناثرة بدخول المزيد من الفوتونات. وفي أقصى الشمال أو الجنوب، تختلف زوايا الشمس عبر المناظر الطبيعية عما هي عليه عند خط الاستواء. تختلف الطوبولوجيا بشكل كبير، من مسطحة تمامًا إلى جبلية. قد يكون منسوب المياه أعلى في مكان واحد وأقل في مكان آخر. تتجمع المجتمعات الميكروبية المختلفة في أنواع التربة المختلفة، كما تفعل اللافقاريات المختلفة مثل ديدان الأرض والحشرات. يا للعجب. تتحد كل هذه المتغيرات لتحديد كيفية تسخين التربة عندما تشرق الشمس فوق الأفق المحلي.
لدى المزارعين دائماً قلقون بشأن درجة حرارة التربة – إذا لم يزرعوا محاصيلهم في الوقت المناسب، فلن تنبت البذور. يقول عالم التربة أندرو مارجينوت من جامعة إلينوي أوربانا شامبين: “القول المأثور القديم للمزارع هو أنه إذا كان بإمكانك وضع مؤخرتك العارية على التربة والاحتفاظ بها لمدة 15 ثانية بشكل مريح، فستكون دافئة بما يكفي للزراعة”. لم يشارك في الورقة الجديدة. “يتم استخدامها الآن على سبيل المزاح، لكن الناس اكتشفوا الأشياء عندما لم تكن لديهم هذه الأدوات الفاخرة.”
