全球范圍的土壤礦物在碳儲(chǔ)存中的作用評(píng)估

對(duì)我們的溫室氣體挑戰(zhàn)的一個(gè)答案可能就在我們的腳下：加州大學(xué)圣巴巴拉分校的土壤科學(xué)家Oliver Chadwick和華盛頓州立大學(xué)的Marc Kramer發(fā)現(xiàn)，土壤中的礦物質(zhì)可以保留從大氣中吸收的大量碳。當(dāng)世界試圖改變其碳經(jīng)濟(jì)時(shí)，這是一種可能被利用的機(jī)制。

“我們已經(jīng)知道很長(zhǎng)一段時(shí)間，儲(chǔ)存在礦物上的碳是長(zhǎng)期粘附的碳，”該報(bào)的合著者查德威克說(shuō)，“氣候驅(qū)動(dòng)的土壤碳反應(yīng)性礦物質(zhì)保留閾值在全球范圍內(nèi)，“發(fā)表在自然氣候變化雜志上。他說(shuō)，土壤可以攝入多少碳，以及它能保持多少碳，這取決于溫度和濕度等因素。

“當(dāng)植物進(jìn)行光合作用時(shí)，它們將碳從大氣中吸出，然后它們就會(huì)死亡，它們的有機(jī)物質(zhì)會(huì)被摻入土壤中，”查德威克解釋說(shuō)。“細(xì)菌會(huì)分解這種有機(jī)物，釋放碳，它可以像二氧化碳一樣直接回到大氣中，也可以保留在土壤礦物表面。”

研究人員表示，水在土壤保留碳的能力中起著重要作用。查德威克和克萊默咨詢了國(guó)家生態(tài)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)(NEON)的土壤剖面和全球代表性的存檔數(shù)據(jù)集，用于首次全球范圍內(nèi)評(píng)估土壤在生產(chǎn)溶解性有機(jī)物并將其儲(chǔ)存在礦物中的作用。較潮濕的氣候更有利于形成有效儲(chǔ)存碳的礦物質(zhì)，因此在濕潤(rùn)的森林和熱帶地區(qū)，大部分地球估計(jì)有6000億公噸的土壤結(jié)合碳。與此同時(shí)，干旱地區(qū)往往具有“負(fù)水平衡”，因此可以儲(chǔ)存更少的有機(jī)碳。根據(jù)查德威克的說(shuō)法，研究結(jié)果表明即使是小的，

“這并不像聽起來(lái)那么容易，因?yàn)樗怯H愛的，”查德威克說(shuō)，并且在土壤水分變化可能使水平衡從負(fù)面變?yōu)檎娴牡胤?- 就像沙漠一樣 - 沒有足夠的水開始。“因此，將大量的水分散在景觀上實(shí)際上沒有任何意義，因?yàn)樗浅Ｓ袃r(jià)值，”他補(bǔ)充道。

氣候變化是另一個(gè)需要考慮的因素。隨著地球變暖，微生物活動(dòng)增加，反過(guò)來(lái)，碳的釋放速度也大于光合作用可以釋放出來(lái)的可能性。由于氣候變暖導(dǎo)致的蒸發(fā)量增加也會(huì)減少可用于溶解的土壤中的水量，并將碳轉(zhuǎn)移到地表深處的礦物質(zhì)中。

由于各地的土壤科學(xué)家都在考慮如何將地球土壤的平衡從碳源轉(zhuǎn)移到碳匯，因此還有很多需要調(diào)查和需要克服的障礙，但據(jù)這些研究人員說(shuō)，了解這個(gè)相對(duì)鮮為人知但非常重要的碳儲(chǔ)存途徑是一個(gè)開始。

“我們對(duì)地球上的土壤知之甚少，而不是我們對(duì)火星表面的了解，”克萊默說(shuō)。“在我們開始考慮將碳儲(chǔ)存在地下之前，我們需要真正了解它是如何實(shí)現(xiàn)的，以及它是否有可能保持這種狀態(tài)。這一發(fā)現(xiàn)凸顯了我們理解的重大突破。”

科學(xué)家接下來(lái)的步驟是將礦物質(zhì)儲(chǔ)存在土壤中的碳排除日期，以便更好地了解這些活性(通常是鐵和鋁)礦物能夠?qū)⑻急３衷诳諝庵械臅r(shí)間。“如果我們要努力將碳儲(chǔ)存在土壤中，那么這一點(diǎn)非常重要，”查德威克說(shuō)。“它會(huì)留在那里足夠長(zhǎng)的時(shí)間嗎?如果我們把它放進(jìn)去并在五年之后出來(lái)，它就不能解決我們的問(wèn)題，而且我們應(yīng)該吠叫另一棵樹。”

鄭重聲明：本文版權(quán)歸原作者所有，轉(zhuǎn)載文章僅為傳播更多信息之目的，如有侵權(quán)行為，請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系我們修改或刪除，多謝。

推薦內(nèi)容