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植物根系分泌物會降低土壤碳匯穩定性

作者:宋檢 時間:2022-11-02 來源:互聯網

美國俄勒岡大學科學家近日在《自然氣候變化(Nature Climate Change)》期刊上發表研究稱,盡管土壤曾被認為能夠半永久地儲存二氧化碳,但研究發現土壤向大氣中釋放二氧化碳的速度可能超乎人們之前的設想。


這項研究發現,植物根系分泌的化學物質可以與結合在土壤礦物質中的碳元素相互作用,打破碳元素與礦物質的結合,讓這些碳元素被微生物分解,并隨后以二氧化碳的形式釋放到大氣中。


研究作者之一、俄勒岡大學農業科學院土壤科學家馬庫斯·克萊博(Markus Kleber)說,這項研究挑戰了過去認為與礦物質結合的碳元素能在土壤中保存數千年的想法。他說:“隨著植物的根系分泌物將碳元素與保護性的礦物質相分離,土壤釋放碳元素的速度也隨之加快。”


此外,氣候變暖很有可能也在這一過程中起了催化作用。溫暖的天氣和空氣中更高濃度的二氧化碳能夠促進植物生長,從而導致植物根系分泌更多的化合物。這將導致更多原本儲存在土壤中的碳元素以二氧化碳的形式進入大氣,進一步加速氣候的變暖。


令人擔憂的是這種排放碳元素的機制目前還沒有被納入全球碳元素循環模型中。由于未考慮土壤中碳元素加速分解的因素,目前的氣候變化模型中,每年從土壤中排放出的碳元素可能低估了約1%。雖然1%聽上去并不是個很大的數字,但全球儲存在土壤中的碳元素比儲存在植物中或大氣中的碳元素多得多,因此即使發生微量變化也會給大氣碳濃度帶來嚴重影響。但有一個問題懸而未決:如果碳元素不斷進入土壤并儲存,為什么我們卻沒有被碳淹沒?是否有某種機制將碳元素帶回到自然循環之中?克萊博認為這個問題在過去并未得到很好的解答,也正是他們希望探尋的方向。

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