Hvordan hastigheden af ​​løvnedbrydning påvirker kulstofniveauet

I en af ​​de få sådanne undersøgelser, videnskabsmænd undersøgte, hvordan døde blade, rødder, og andet planteaffald henfalder over et årti. Holdet brugte stabile isotopmærker til at spore kulstof og nitrogen, der stammer fra planter, mens kuldet nedbrydes og dannede jord, specifikt den del af jorden, der kaldes organisk stof, som kommer fra plantetilførsler og mikroskopiske dyr. De fandt ud af, at affaldstypen (nåle eller rødder) og placeringen i jordmiljøet begge påvirkede nedbrydningen, men på forskellige tidspunkter.

Denne forskning hjælper med at bygge bro mellem undersøgelser af, hvordan blade og andet planteaffald nedbrydes og jordens organiske stof, som indeholder nedbrudt affald og andre biobaserede materialer. Undersøgelsen bygger denne bro ved at spore, hvordan affald bliver til organisk materiale i jorden over et årti. Resultaterne understøtter et paradigmeskifte i vores forståelse af jordkulstofforskning. Undersøgelsen gør det ved at påvise, at den langsigtede tilbageholdelse af kulstof- og nitrogenafledt affald i jorden afhænger af, hvor affaldet lander.

Et hold ledet af forskere ved Lawrence Berkeley National Laboratory fandt, at typen af ​​planteinput (dvs. rod- eller nålestrøelse) påvirket den samlede kulstof- og nitrogenretention over 10 år, men den jordhorisont (i det væsentlige, jordlaget, muldjordens organiske eller dybere mineralske lag) påvirket, hvordan det affalds-afledte jordorganiske materiale stabiliseres på lang sigt. I den organiske horisont, affald blev tilbageholdt i den grove partikelstørrelsesfraktion (større end 2 millimeter) over 10 år, sandsynligvis på grund af forhold, der begrænsede dets fysiske sammenbrud.

I den mineralske horisont, kulstof og nitrogen blev nedbrudt hurtigt, og tilbageholdt i en finere størrelsesfraktion (mindre end 2 millimeter), sandsynligvis på grund af tilknytning til mineraler, der forhindrer mikrober i at få fuld adgang til kulstof og nitrogen. Når det organiske materiale blev beskyttet af mineraler, den oprindelige affaldskilde havde ingen yderligere effekt på dens stabilisering. Efter 10 år, 5 procent af det oprindelige kulstof og 15 procent af det oprindelige nitrogen blev tilbageholdt i organo-mineralske sammenslutninger, som danner det mest persistente organiske stof i jord. Meget lidt kulstof-afledt kulstof bevægede sig lodret i jordprofilen i løbet af tiåret, men nitrogen var væsentligt mere mobilt.