Parrede gasmålinger:Et nyt biogeokemisk sporstof?

Jordrespiration er fundamental i terrestriske økosystemer, hvor planter og mikrober dominerer produktionen af ​​kuldioxid frigivet til atmosfæren. Den videnskabelige forståelse af de processer, der understøtter jordrespiration, er fortsat ufuldstændig, hvilket begrænser vores evne til præcist at forudsige, hvordan den globale kulstofcyklus vil reagere på det skiftende klima.

For at få mere indsigt i de faktorer, der bidrager til jordrespiration, har forskere udviklet en parret gasmålingsteknik til at beregne forholdet mellem produceret kuldioxid og forbrugt ilt. I træstammer og jorder kaldes dette forhold for den tilsyneladende respiratoriske kvotient (ARQ).

Selvom dette forhold kan være et nyttigt biogeokemisk sporstof, skal forskerne først bedre begrænse kilderne til dets variabilitet. Hilman et al. gennemførte en 15-måneders pilotundersøgelse i en middelhavsegeskov i Odem, Golanhøjderne. Holdet udførte sæsonbestemte målinger af bulk-jordrespiration og ARQ'erne for træstammer og rodvæv fra både løvfældende og stedsegrønne arter. De tog også luftprøver fra underliggende jord.

ARQ-værdierne i stængel- og jordprøverne var meget lavere end forskerne forventede at finde for respiration i kulhydratsubstrater. Forfatterne tilskriver denne variation til ikke-fotosyntetisk kuldioxidfiksering i stænglerne og til mikrobiel nedbrydning af stabile jordforbindelser, der kræver mere ilt.

Holdet fandt også, at skovens jord-luft ARQ målinger typisk var højere end bulk-jord ARQ'erne og lavere end rod ARQ'erne. Forskerne hævder, at disse forskelle demonstrerer potentialet for denne teknik til at skelne autotrofe kilder til jordrespiration (som kan syntetisere deres egen mad) fra heterotrofe kilder.

Disse resultater, offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Biogeosciences , demonstrere det stærke potentiale for parrede gasmålinger til at optrevle de processer, der bidrager til jordrespiration. En øget forståelse af variabiliteten i ARQ'er bør give information, som biogeokemikere har brug for for at udvikle denne teknik og bedre forudsige afgørende økosystemprocesser.