18:47 2023-02-08
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Descoperirea impactului umidității asupra proceselor de carbon din sol
_ Descoperirea impactului umidității asupra procesele carbonului din sol
Pământul de sub picioarele tale conține aproximativ 2.500 de gigatone de carbon, aproximativ de trei ori cantitatea de carbon reținută în atmosfera noastră și de patru ori mai mult decât este stocat în fiecare ființă vie - copaci, furnici, balene , inclusiv oamenii – pe planeta noastră.
În ciuda acestui fapt, dinamica care conduce ciclurile carbonului din sol este mai puțin înțeleasă decât dinamica altor stocuri de carbon.
Acum, cercetătorii din Virginia Tech, în colaborare cu oameni de știință cu Serviciul Forestier al Departamentului Agriculturii din SUA, Rețeaua Observatorului Ecologic Național (NEON) a Fundației Naționale de Știință și alte universități, oferă o nouă perspectivă asupra acestor procese, dezvăluind că umiditatea este un factor esențial în reglementarea și sechestrarea stocurilor de carbon din sol.
„Demonstrăm, la nivel molecular, că există o mare diferență în modul în care carbonul din sol este ciclic între sistemele de sol umed și aride”, a spus Brian Strahm, profesor la Departamentul de Resurse Forestiere și Conservarea Mediului al Colegiului de Resurse Naturale și Mediu și un investigator principal în această cercetare. „Acest lucru este util pentru a ne permite să ne imaginăm două modele fundamental diferite ale modului în care carbonul este concentrat și se mișcă în sol.”
Aceste descoperiri, publicate în Proceedings of the National Academy of Sciences, sunt în contradicție cu grupul. așteptările inițiale cu privire la factorii care fac solul eficient la captarea carbonului.
„Marele concluzie este că majoritatea lucrurilor pe care credeam că le știm despre carbonul din sol erau greșite”, a spus Kate Heckman, cercetător în biologie pentru Forest Service și autorul principal al lucrării.
„Ipoteza noastră inițială s-a centrat pe importanța anumitor tipuri de minerale din sol despre care am presupus că sunt importante în persistența carbonului sau cât de mult rămâne carbonul în sol. am crezut că tiparele de temperatură de-a lungul site-urilor ar fi un puternic regulator al vârstei carbonului, dar nu am văzut semnalele pe care ne așteptam să le vedem asociate fie cu temperatură, fie cu minerologia solului.”
Pentru a înțelege interrelația. între carbonul solului și mo În prezent, grupul a folosit mostre de bază colectate de NEON, o rețea de observare care lucrează la colectarea de date ecologice pe termen lung pe continentul nord-american pentru a înțelege mai bine cum se schimbă ecosistemele.
Ca parte a acestui efort, instalația a instalat sute de senzori în pământ pentru a monitoriza dinamica solului. Miezurile adânci de un metru pe care le-au săpat – dintre care 400 au fost utilizate în acest studiu – au oferit cercetătorilor un instantaneu critic al miilor de „orizonturi” unice de sol sau straturi de sol care prezintă caracteristici diferite în funcție de vârstă și compoziție.
„Deschiderea nucleelor a fost ca și cum ai vedea diferite părți ale țării printr-un instantaneu de sol de 8 pe 200 de milimetri”, a spus Adrian Gallo, care a fost însărcinat cu multe dintre analizele inițiale ale nucleelor și care și-a încheiat recent doctoratul. D. în știința solului la Universitatea de Stat din Oregon. „Nu era neobișnuit să deschizi miezurile și să te gândești: „Ce naiba se întâmplă aici cu culorile, pietrele și rădăcinile?” Și apoi ar trebui să mă uit la imagini aeriene, hărți topografice și descriptori de sol din locații din apropiere pentru a mă ajuta să înțeleg istoria peisajului.”
Începând cu acele mostre de bază, cercetătorii au folosit o combinație de radiocarbon și analize de compoziție moleculară pentru a dezvălui relația dintre abundența și persistența carbonului în sol și disponibilitatea umidității în regiunea în care au fost prelevate probele.
„M-am concentrat în mod special asupra modului în care descompunerea carbonului din sol ar putea diferi în funcție de gradienții climatici la scară mare”, a spus profesorul asistent Angela Possinger, care studiază știința solului la Școala de Științe ale Plantelor și Mediului din cadrul Colegiului de Agricultură. și Științele Vieții. „Am ajuns să împărțim siturile în sisteme care pot fi grupate în linii mari ca clime „umede” și „aride”, ceea ce se îmbină cu multe alte diferențe în ceea ce privește proprietățile ecosistemelor și ale solului. Această diviziune a sfârșit prin a ne ajuta să descriem mai bine diferențele dintre ratele de descompunere. în SUA.”
Profesorul asociat Brian Badgley, de asemenea, de la Școala de Științe a Plantelor și a Mediului, a ajutat la interpretarea datelor, în special în luarea în considerare a implicațiilor biologice ale acestor descoperiri. El a spus că cercetarea umple un gol de cunoștințe în înțelegerea noastră a microbiologiei solului la scară largă.
„Decalajul dintre modul în care analizăm comunitățile microbiene din sol folosind mostre de doar câteva grame, la nivel regional și global. scări în care ciclul carbonului este adesea luat în considerare, reprezintă o provocare imensă”, a spus Badgley. „Identificarea subsistemelor continentale în această lucrare oferă un cadru conceptual interesant pentru modul în care putem lua în considerare procesele microbiene într-un peisaj vast.”
Autorul principal Heckman, care a lucrat cu cercetătorii de la Universitatea Tehnologică din Michigan, speră că oamenii de știință se va baza pe aceste constatări. O zonă de investigație viitoare pe care o sugerează ar fi studiile de manipulare a câmpurilor și a terenurilor cultivate, care ar permite oamenilor de știință să vadă direct modul în care schimbarea umidității afectează procesele carbonului din sol.
„Carbonul organic din sol este considerat unul dintre abordări mai promițătoare de captare și sechestrare a carbonului pe care le avem și înțelegerea rolului pe care îl joacă umiditatea în acest proces este esențială pentru a ne ajuta să realizăm acest potențial.” spuse Heckman. „Speranța mea este că acest studiu încurajează o mulțime din comunitatea noastră științifică să examineze rolul umidității în ciclul carbonului terestru.”
Strahm subliniază că este esențial pentru oamenii de știință care investighează carbonul global să înțeleagă că diferitele soluri sistemele necesită modele diferite pentru a prezice modificările stocurilor de carbon din sol.
„Nu putem folosi viziunea și modelul contemporan pentru a prezice modul în care aceste sisteme de sol se vor schimba în viitor”, a spus Strahm, profesor afiliat la Centrul de schimbare globală. „Când anticipăm că sistemele vor deveni mai umede sau mai uscate, mutăm sistemele de la o găleată la alta. Dar acest tip de schimbare are tot felul de implicații, așa că aprecierea a două sisteme distincte va fi un salt conceptual critic.”
Comentarii:
Adauga Comentariu