Корените на растенията топят вечно замръзналата земя и изкопават огромни запаси от въглеродни емисии

(Адриан Войчик/Гети изображения)

Тъй като растенията започват да се разпространяват в топящата се вечна замръзналост, учените стават все по-притеснени, че корените им ще подтикнат микробите да отприщят огромни запаси от въглерод.

Почвеният слой, където наличието на корени на растенията влияе пряко върху местната популация на микроорганизми, е известен като ризосфера . Това наличие на корени, в сравнение с почвата без корени, се ускорява микробно производство на въглерод до четири пъти, потенциално „подготвяйки“ замръзналата земя за по-нататъшно размразяване.

Този механизъм, известен като ризосферен първичен ефект (RPE), е известен от 50-те години на миналия век и може да има огромно въздействие върху една от най-тревожните въглеродни обратни вериги на Земята.

И все пак днес нито един климатичен модел не включва ризосферата като рисков фактор за топенето на вечната замръзналост - до голяма степен защото данните просто не съществуват.

„Важно е да се разширят знанията в тази област“, ​​изследователи написа в статия от 2017 г., „тъй като величината и посоката на [ризосферното праймиране] не са много добре разбрани и са наблюдавани противоречиви резултати.“

За първи път сега изследователите са комбинирали данни с висока разделителна способност както за разпространението, така и за дълбочината на ключови растения, растящи в арктическата вечна замръзналост, за да определят колко въглерод всъщност освобождават.

Тъй като повишаващите се температури стимулират по-нататъшния растеж на растенията, изследователите изчисляват, че самото зареждане с ризосфера подобрява цялостното дишане на почвените микроби с приблизително 12 процента. До 2100 г. това означава абсолютна загуба на около 40 милиарда тона въглерод от северната вечна замръзналост.

И това не е това, което очаквахме. Всъщност това на практика е пробило дупка в нашия климатичен бюджет .

За да задържим глобалното затопляне под прага от 1,5 °C, учените са изчислили, че най-малко трябва да поддържаме нашите въглеродни емисии до 200 милиарда тона, а в момента 50 до 100 милиарда тона се отделят за размразяване на вечната замръзналост.

Тези нови цифри съставляват една четвърт от този бюджет, което означава, че има дребни и пренебрегнати екологични взаимодействия, които очевидно не вземаме предвид. А тези между растенията и почвените микроби изглеждат високо в списъка.

Въздействието на корените на растенията и почвените органични микроби върху размразяването на вечната замръзналост. (Keuper et al., Nature Geoscience, 2020)

Базирайки резултатите си на a мета-анализ на експерименти с растения и почви, изследователите казват, че ще трябва да ограничим емисиите си много повече, отколкото сме се пазарили.

През 2019 г. светът емитира около 43 милиарда тона въглероден диоксид . До 2100 г. почвените микроби, хапващи захар, произведена от новообразувани корени, ще отприщят почти еквивалента на тази в нашата атмосфера.

Авторите казват, че са идентифицирали горещи точки за загуби на RPE в бореалните гори, включително залива Хъдсън в Канада и сибирските низини, както и големи участъци от източен Сибир.

Ние знаем за ризосферното праймиране от 50-те години на миналия век, но през цялото това време сме изследвали механизма много малко и все още не знаем как това взаимодействие ще се промени в бързо затоплящата се Арктика, особено за други парникови газове.

Предишни проучвания са показано че почвата, която съдържа ризосферата, е важен поглътител за метан, който е дори по-мощен като глобален затоплящ фактор от въглеродния диоксид, особено за по-кратки времеви рамки.

Новото проучване обаче е фокусирано единствено върху въглерода. Нещо повече, той не изследва как почвените микроби се различават или дали ризосферата подхранва по-дълбока почва извън техния физически обсег, вероятно чрез извличане на минерали и газове.

Когато вечно замръзналата земя съхранява толкова въглерод, колкото всички растения по света и целия въглерод в атмосферата заедно, корените очевидно са огромна работа и трябва да знаем повече за това какво правят.

Проучването е публикувано в Nature Geoscience .

Бележка на редактора (19 август 2020 г.) : Тази статия е изяснена навсякъде, за да отрази по-добре дефиницията на ризосферата.

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.