气候变化释放地下深处的碳储量:研究

碳汇土壤课程 2024-03-14 17:04:47
气候变化释放地下深处的碳储量:研究

经过苏黎世大学

苏黎世大学的研究人员测量了内华达山脉国家森林中土壤的碳含量。鸣谢:迈克尔·施密特

底土是最大的碳仓库,也是大气中最重要的二氧化碳来源之一。全球变暖正在加速土壤腐殖质的分解。它还影响了蜡质和木质化合物,这些化合物帮助植物在叶子和根部储存碳,以前被认为是稳定的。这些是苏黎世大学地理系的研究人员在内华达山脉国家森林进行的一项研究的发现。

这项工作发表在杂志上自然地球科学.

世界上大约四分之一的碳排放被森林、草原和牧场所隔离。植物利用光合作用来储存碳在它们的细胞壁和土壤里。土壤中大约一半的碳位于深层,超过20厘米深。但是即使是这些低层也在升温,因为气候变化.

重要碳汇的丧失

这气候变暖导致帮助植物在叶子和根部储存碳的有机化合物大量流失。此前,科学家们认为分子结构更稳定的复杂聚合物能够承受更长时间的自然分解,从而将碳储存在土壤中。

然而,UZH领导的研究现在表明,赋予植物硬度的复合木质素减少了17%,而称为角质和木栓质的蜡质化合物减少了30%,这种化合物可以保护植物免受病原体的侵害,并存在于叶、茎和根中。即使是热解碳,也是一种有机化合物森林火灾的含量明显减少。

实验在加利福尼亚内华达山脉的森林中进行。在4.5年的时间里,一米深的土壤被人工加热了4摄氏度,遵循每日和季节性循环。这一升温幅度与在一切照旧的气候情景下对本世纪末的预测一致。

利用土壤应对全球变暖的后果

这些发现对于抗击全球变暖的关键战略之一具有重大意义,即依靠土壤和森林作为天然碳汇。作为这一战略的一部分,农作物具有特别深的根和富含软木的生物质。“到目前为止,人们认为这将保持一氧化碳2这项研究的最后一位作者、地理学教授迈克尔·w·施密特说。

“但我们的结果表明,土壤腐殖质的所有成分都会以同样的速度减少,简单的化合物和聚合物都是如此。如果这些最初的观察结果在更长期的实地实验中得到证实,后果是惊人的。”如果森林地面腐殖质大量流失,碳以一氧化碳的形式释放出来2,的步伐全球变暖会加速得更快。“我们的目标必须是从源头上阻止排放,”施密特说。

更多信息:Cyrill U. Zosso等人,在整个土壤变暖下底土中复杂聚合物和热解碳的快速损失,自然地球科学 (2023). DOI: 10.1038/s41561-023-01142-1

被…苏黎世大学提供

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