Et frisk kig ind i græsarealer, mens kulstof synker

Græsarealer har evnen til at lagre kulstof, og fungerer som et vigtigt redskab i kampen mod klimaændringer. Mens videnskabelig interesse for græsmarksjord til kulstofbinding ikke er ny, har forskere fra det kinesiske videnskabsakademi og Colorado State University leveret en frisk analyse af den eksisterende forskning om jordens kulstofbinding i græsarealer. Ifølge forskerne anvender de et nyt paradigme for dannelse af organisk stof i jorden til deres evaluering og - gennem linsen af ​​dette paradigme og under hensyntagen til regionale forskelle - evaluerer græsarealer for kulstofbinding.

Anmeldelsesartiklen blev publiceret i Science den 4. august.

"Dette er den første gennemgang, som anvender det nye paradigme for dannelse af organisk materiale i jorden og vedholdenhed til både at diskutere effekten af ​​globale ændringer på græsarealers organiske kulstof i jorden og estimere potentialerne for jordorganisk kulstofbinding af globale græsarealer," sagde førsteforfatter Bai Yongfei fra Institute of Botany ved Chinese Academy of Sciences.

Selvom lagring af kulstof i græsmarksjord har vist sig at være en opnåelig strategi til at fjerne det fra atmosfæren, kræver det specifikke ved global kulstofbinding af græsjord - hvordan, hvor og hvor meget - stadig mere forskning for en dybere forståelse og for at danne bedste praksis anbefalinger, ifølge forskerne.

"I det sidste årti har der været et paradigmeskifte i forståelsen af ​​de processer, der bidrager til dannelse af organisk materiale i jorden og persistens, hvilket har fremhævet den nøglerolle, som mikrobielle transformationer og nekromassen spiller på jordens organisk kulstofopsamling," sagde Cotrufo.

Størstedelen af ​​organisk kulstofjord er enten partikulært organisk stof (POM), som er dannet ved fragmentering af planterester og mikrobielle rester, eller mineral-associeret organisk stof (MAOM), som er dannet af enkelte små molekyler, der udvaskes fra planterester. eller udskilles fra planterødder. MAOM bidrager til langsigtet kulstofbinding i jord end POM på grund af dets stærke kemiske binding til mineraler og fysisk beskyttelse i fine tilslag. Med denne forståelse brugte forskerne den eksisterende litteratur til at undersøge, hvordan jordens kulstofbinding ændres med græsarealer, jordegenskaber og klimaforhold.

"Vores analyse præsenterer [kapacitet] efter forskellige verdensregioner og ledelsesstrategier, hvilket letter politik og beslutningstagning," sagde Bai.

Forskerne fandt for eksempel ud af, at 80 % af de europæiske græsarealer er under mætning af kulstoflagring, hvilket indikerer et uopfyldt potentiale i kulstofbinding. Andre resultater omfatter, at høje niveauer af biodiversitet er relevante for kulstoflagring; at mikrobiel diversitet fremmer stabiliseringseffektiviteten af ​​græsstrøelse-afledt POM, men reducerer MAOMs; og at kulstofbindingskapaciteten pr. enhed nitrogen i jorden er 1,7 gange større i økosystemer domineret af ektomykorrhiza-svampe-associerede planter såsom savanner, buskadser og skove end økosystemer domineret af arbuskulære mykorrhiza-svampe-associerede planter som MAOM-græsarealer, mens der stadig er relativt højere i sidstnævnte kategori af økosystemer.

Forskerne fandt også ud af, at vedvarende husdyrgræsning reducerer plantedækning, diversitet og produktivitet, og at sæson- eller rotationsgræsning viser de mindst negative effekter og endda kan fremme jordens kulstoflagring.

"[Vi fandt ud af, at græsarealernes økosystemers] plante- og mikrobielle biodiversitet og funktioner kan genoprettes ved at forbedre forvaltningen af ​​græsarealer, hvilket fører til betydelig kulstoffjernelse fra atmosfæren, hvilket bidrager til afbødning af klimaændringer," sagde Cotrufo. "Også er reaktioner på græsarealer kontekstafhængige, og forvaltningspraksis for at genoprette deres biodiversitet og binde kulstof skal implementeres på basis af deres specifikke funktionalitet og potentiale."

Baseret på deres gennemgang anbefaler forskerne yderligere forskning for at indsamle flere data om mindre undersøgte regioner, såsom de afrikanske savanner, samtidig med at de tilskynder til øjeblikkelig handling inden for genopretning og forvaltning af græsarealer baseret på tilgængelig information og nuværende forståelse.

"Vi håber på incitament til forvaltning af græsarealer, især i de regioner i verden, hvor græsarealer er mest nedbrudt, for at forhindre deres yderligere nedbrydning på grund af globale ændringer og overgræsning og optimere deres udnyttelse som atmosfærisk kulstofdræn," sagde Bai. + Udforsk yderligere

Forskning afslører, hvor kulstoflagring i jord har størst potentiale