Forskere udfører den første global-skala evaluering af jordens mineralers rolle i kulstoflagring

Et svar på vores drivhusgasudfordringer kan være lige under vores fødder:Jordforskere Oliver Chadwick fra UC Santa Barbara og Marc Kramer fra Washington State University har fundet ud af, at mineraler i jord kan holde på en betydelig mængde kulstof, der trækkes fra atmosfæren. Det er en mekanisme, der potentielt kan udnyttes, når verden forsøger at ændre sin kulstoføkonomi.

"Vi har vidst i ret lang tid, at det kulstof, der er lagret på mineraler, er det kulstof, der hænger ved i lang tid, " sagde Chadwick, medforfatter til avisen, "Klimadrevne tærskler i reaktiv mineralretention af jordkulstof på global skala, " offentliggjort i tidsskriftet Natur klimaændringer . Hvor meget kulstof jorden kan tage, og hvor meget den kan beholde, han sagde, er afhængige af faktorer, herunder temperatur og fugt.

"Når planter fotosyntetiserer, de trækker kulstof ud af atmosfæren, så dør de, og deres organiske stof inkorporeres i jorden, Chadwick forklarede. "Bakterier nedbryder det organiske stof, frigiver kulstof, der enten kan gå direkte tilbage i atmosfæren som kuldioxid, eller det kan blive holdt på overfladen af ​​jordmineraler."

Vand spiller en væsentlig rolle i jordens evne til at tilbageholde kulstof, siger forskerne. Chadwick og Kramer konsulterede jordprofiler fra National Ecological Observatory Network (NEON) og fra et globalt repræsentativt arkiveret datasæt til denne første global-skala evaluering af jordens rolle i at producere opløst organisk materiale og lagre det på mineraler. Vådere klimaer er mere befordrende for dannelsen af ​​mineraler, der er effektive til at lagre kulstof, derfor findes meget af Jordens anslåede 600 milliarder tons jordbundet kulstof i de våde skove og tropiske zoner. Tørre steder, i mellemtiden, tendens til at have en "negativ vandbalance" og kan dermed lagre langt mindre organisk kulstof. Ifølge Chadwick, resultaterne tyder på, at selv en lille, strategiske ændringer i vandbalancen kunne drive større kulstoflagring.

"Det er ikke så nemt, som det lyder, fordi vand er dyrt, "Sagde Chadwick, og på steder, hvor et skift i jordfugtigheden kunne vippe vandbalancen fra negativ til positiv – som i ørkenen – er der ikke nok vand til at begynde med. "Så, det giver faktisk ingen mening at sprede en masse vand ud over landskabet, fordi vand er enormt værdifuldt, " han tilføjede.

Klimaændringer er en anden drivkraft at overveje. Mens jorden opvarmes, mikrobiel aktivitet øges og, på tur, det samme gør potentialet for, at kulstof frigives tilbage til atmosfæren med en større hastighed, end fotosyntesen kan trække det ud. Øget fordampning på grund af et varmere klima mindsker også mængden af ​​vand i jorden, der er tilgængelig til at opløse og flytte kulstof til mineraler dybt under overfladen.

Der er stadig meget at undersøge og flere forhindringer, der skal overvindes, da jordforskere overalt overvejer måder at tippe balancen i Jordens jord fra kulstofkilde til kulstofvaske, men ifølge disse forskere, at forstå denne relativt lidt kendte, men meget betydningsfulde kulstoflagringsvej er en begyndelse.

"Vi ved mindre om jorden på Jorden, end vi gør om Mars' overflade, " sagde Kramer. "Før vi kan begynde at tænke på at lagre kulstof i jorden, vi skal faktisk forstå, hvordan det kommer dertil, og hvor sandsynligt det er, at det bliver ved. Denne konstatering fremhæver et stort gennembrud i vores forståelse."

Blandt de næste trin for forskerne er at datere det mineralopbevarede kulstof i jorden for bedre at forstå, hvor længe disse reaktive (typisk jern og aluminium) mineraler kan holde kulstof ude af luften. "Hvilket er virkelig vigtigt, hvis vi skal lægge kræfter i at forsøge at lagre kulstof i jorden, " sagde Chadwick. "Vil den blive der længe nok til at betyde noget? Hvis vi sætter det ind, og det udkommer fem år senere, det løser ikke vores problem, og vi burde gø op i et andet træ."