華盛頓州立大學(xué)的一名研究人員發(fā)現(xiàn)，土壤中四分之一的碳與礦物質(zhì)結(jié)合，它可以到達(dá)地表以下六英尺的地方。這一發(fā)現(xiàn)為處理這一元素開辟了一種新的可能性，因?yàn)樗^續(xù)使地球大氣層變暖。
一個問題是：大部分碳集中在世界上潮濕的森林中，隨著全球氣溫持續(xù)上升，它們不會被孤立。
馬克克萊默是WSU溫哥華的環(huán)境化學(xué)副教授，他使用來自世界各地土壤的新數(shù)據(jù)來描述水如何溶解有機(jī)碳，并滲透到土壤中與礦物質(zhì)進(jìn)行物理和化學(xué)結(jié)合。加州大學(xué)圣巴巴拉分校的土壤科學(xué)家克萊默和奧利弗查德威克估計，這條路徑保留了大約6000億噸(或千兆噸)的碳。自工業(yè)革命爆發(fā)以來，這是添加到大氣中的碳的兩倍多。
科學(xué)家們?nèi)匀恍枰业揭环N方法來利用這一發(fā)現(xiàn)，并將大氣中的一些額外碳釋放到地下，但克雷默說，土壤可以很容易地保留更多的碳。他說，對于初學(xué)者來說，對這條路徑的新理解是我們理解碳是如何進(jìn)入地面并停留在那里的“重大突破”。
“我們對地球的土壤知之甚少，對火星表面所知甚少，”克萊默說，他的工作發(fā)表在《自然氣候變化》雜志上?！霸谖覀冮_始考慮將碳儲存在地下之前，我們需要真正了解它是如何實(shí)現(xiàn)的，以及是否有可能保持這種狀態(tài)。這一發(fā)現(xiàn)凸顯了我們認(rèn)識上的重大突破。”
這項(xiàng)研究是對土壤溶解有機(jī)碳和有助于儲存土壤的礦物質(zhì)的作用的首次全球評估。克雷默分析了來自美洲、新喀里多尼亞、尼西亞和歐洲的土壤和氣候數(shù)據(jù)，并從國家科學(xué)基金會資助的國家生態(tài)觀測網(wǎng)絡(luò)中提取了超過65個采樣深度為6英尺的地點(diǎn)。
克雷默說：“這些數(shù)據(jù)表明，當(dāng)你有一個國家生態(tài)觀測站時，你可以做什么樣的大科學(xué)。首先，他們要求研究人員為這種土壤碳積累方式建立一個全球范圍的地圖。
通過比較不同的生態(tài)系統(tǒng)，克萊默發(fā)現(xiàn)潮濕環(huán)境比干燥環(huán)境吸收更多的碳。在沙漠氣候中，降雨稀少，水分容易蒸發(fā)，活性礦物保留的土壤有機(jī)碳含量低于6%。干燥的森林也好不到哪里去。但是潮濕森林中多達(dá)一半的總碳可以被活性礦物質(zhì)結(jié)合。
潮濕的森林往往更有生產(chǎn)力，有厚厚的有機(jī)物質(zhì)層，水從中吸收碳，并將其輸送到離地表6英尺的地方。
“這是我們知道的最持久的碳積累機(jī)制之一，”克萊默說。
然而，盡管氣候變化不太可能直接影響深部礦物的結(jié)合碳，但它會影響碳埋藏的方式。這是因?yàn)檫\(yùn)輸系統(tǒng)依靠水從地表附近的根部、落葉和其他有機(jī)物質(zhì)中浸出碳，并滲透到土壤中，在那里它會附著在富含鐵和鋁的礦物質(zhì)上，渴望形成牢固的結(jié)合。
如果地表附近的溫度變暖，即使降雨量保持不變或增加，通過土壤的水流也會減少。蒸發(fā)和植物呼吸可能會損失更多的水分，從而減少用于長期儲存碳的水量。
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