Tropiske skovjord fanger kulstof under forhøjet nitrogenaflejring

I en ny undersøgelse, Dr. Lu Xiankai og hans kolleger fra South China Botanical Garden (SCBG) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) fandt ud af, at tropiske skove kan fange kuldioxid (CO ₂ ) i jord og reducerer dermed udsendt CO ₂ . Men hvordan fanger tropisk skovjord præcist atmosfærisk CO ₂ ?

Nuværende viden om skovjordens kulstofbinding fokuserer hovedsageligt på tempererede og boreale skove, hvor de fleste økosystemer er nitrogenbegrænsede, og en forøgelse af nitrogentilførslen kan øge primær nettoproduktivitet (NPP) og efterfølgende kulstofbinding i jorden.

Traditionelt set mange forskere troede, at nitrogenrige tropiske skove sandsynligvis ikke vil øge kulstoflageret under jorden under større nitrogentilførsel på grund af mangel på stimulering af NPP. Imidlertid, denne antagelse ikke er fuldt ud verificeret under feltbetingelser, og underjordiske økosystemer er altid blevet negligeret af forskere.

Dr. Lu og hans kolleger indledte mere end et årti med kontinuerlige nitrogentilsætningsforsøg i et nitrogenrig tropisk skovøkosystem og viste kvantitativt, at overdreven kvælstofaflejring markant øgede jordens kulstoflagring med 7-21%.

Ifølge forskerne, jordens kulstofbindingseffektivitet blev estimeret til at være 9 kg kulstof pr. enhed tilsat nitrogen, hvilket kan sammenlignes med tempererede skovøkosystemer. Interessant nok, jordkvælstofretention var signifikant og positivt korreleret med kulstofbinding.

Ved at kombinere disse feltforsøg med andre globale data, de konkluderede, at nitrogenaflejring stimulerer jordens kulstofbinding, som er udbredt i hele nitrogenbegrænsede og nitrogenrige økosystemer, de underliggende mekanismer for disse to økosystemer er imidlertid forskellige.

I nitrogenbegrænsede økosystemer, kvælstofaflejring stimulerer jordens kulstofbinding af organisk kulstof ved at øge tilførslerne til affald fra skov til jorden og reducere CO ₂ emissioner fra jord. I kvælstofrige skove, imidlertid, de efterfølgende fald i CO ₂ emissioner og opløst organisk kulstofudvaskning fra jord er de to store drivkræfter for kulstofbinding.

Forskerne viste, at organisk materiale, der interagerer med jordmineraler, spiller den dominerende rolle i reguleringen af ​​stabilisering af jordens kulstoflagre for de to økosystemer.

"Denne undersøgelse viser for første gang, at overskydende kvælstofaflejring kan fremme jordens organiske kulophobning i nitrogenrige tropiske skove, "sagde Dr. Lu, den første forfatter til undersøgelsen og hovedforsker ved Nitrogen Biogeochemistry Lab på SCBG. "Vi har fremhævet, at disse mekanismer kan inkorporeres i state-of-the-art jordmodeller, forbedring af forudsigelsen af ​​terrestriske kulstofcyklusser under globale forandringsscenarier. "

"Vores fund, imidlertid, betyder ikke, at vi tilskynder til at løsne grænser for kvælstofemissioner til atmosfæren, i betragtning af deres negative virkninger på miljøet og menneskers sundhed, "sagde Lu.