Forskere kombinerer en rumligt fordelt sedimentleveringsmodel og biogeokemisk model for at estimere flux af vand

Vanderosion er den mest aktive proces, der kontrollerer jorddannelse og udvikling, hvilket kan påvirke omfordelingen af ​​kulstof mellem terrestriske, akvatiske og atmosfæriske økosystemer. Erosion-induceret organisk kulstofdynamisk proces bør ikke mangle i terrestriske kulstofcyklussimuleringer.

Men på grund af en utilstrækkelig overførsel af viden om jorderosion og kulstofdynamik fra mindre til større skalaer, præsenterer eksisterende modeller i stor tidsmæssig og rumlig skala modstridende synspunkter om, hvorvidt erosions nettopåvirkning på kulstofkredsløbet virker som kulstofkilde eller -dræn .

I en undersøgelse offentliggjort i Science China Earth Sciences , har forskere ledet af Prof. Li Zhongwu fra School of Geographic Science, Hunan Normal University, sammen med samarbejdspartnere, introduceret en tilgang, der kombinerede en rumligt fordelt sedimentleveringsmodel og biogeokemisk model for at simulere erosion-induceret jord organisk kulstofdynamik, hvilket bekræfter vand erosion fungerer som en netto dræn af atmosfærisk CO₂ på bassin-skalaen.

Ved at anvende denne koblingsmodel til Dongting Lake Basin, som er det største søvandskel i Kina, fandt forskerne ud af, at den årlige gennemsnitlige mængde jorderosion i 1980-2020 var 1,33×10 ⁸ t, der viser en faldende tendens efterfulgt af en lille stigning.

Kun 12% af jordens organiske kulstoffortrængning gik i sidste ende tabt i flodsystemerne, og resten blev deponeret ned ad bakke i bassinet. Det gennemsnitlige laterale organiske kulstoftab i jorden forårsaget af erosion var 8,86×10 ¹¹ g C i 1980 og 1,50×10 ¹¹ g C i 2020 med et fald på 83 %. Et netlandskab for atmosfærisk CO₂ på 5,54×10 ¹¹ g C a ^-1 sket under erosion, primært gennem sedimentbegravelse og dynamisk udskiftning.

Forskerne afslørede, at økologiske genopretningsprojekter og politikker for jordbearbejdning stadig er vigtige for at reducere erosion, hvilket kunne forbedre kulstofdrænets kapacitet til genvinding ud over hastigheden for horisontal kulstoffjernelse. For eksempel, efter storstilet økologisk restaurering i Dongting Lake Basin, genvindes CO₂ synken oversteg det organiske kulstof, der blev tabt til flodsystemer. Efterhånden er jordens organiske kulstoflagring steget.

Ved at udvide forståelsen af ​​jorderosion og kulstofdynamik håber forskerne at kunne give mere effektiv rådgivning til at bevare jordens sundhed, forbedre kulstofdræn i terrestriske økosystemer og afbøde klimaændringer.

Flere oplysninger: Lingxia Wang et al., Erosion-induceret genvinding af CO2-dræn opvejede den horisontale fjernelse af organisk kulstof i jorden på bassin-skalaen, Science China Earth Sciences (2024). DOI:10.1007/s11430-023-1275-2

Journaloplysninger: Science China Earth Sciences

Leveret af Science China Press