Углерод в почве традиционно ассоциируется с органическим составляющим, известным как почвенный органический углерод (SOC). Тем не менее, в почве присутствует и неорганическая форма углерода, именуемая почвенным неорганическим углеродом (SIC), который часто включает элементы, например, карбонат кальция. SIC обычно скапливается в аридных, менее плодородных областях, и многие эксперты считают его неважным.
В статье, опубликованной в журнале Science, команда ученых под руководством профессора Хуанг Юаньюан из Института географических наук и природных ресурсов Китайской академии наук (CAS) и профессора Чжан Ганьлин из Института почвоведения CAS, а также их коллеги провели оценку мировых запасов SIC и опровергли прежние представления.
Исследование выявило, что в верхних двух метрах почвы по всему миру содержится 2305 миллиардов тонн углерода в форме SIC, что в пять раз превышает общее количество углерода во всех мировых растениях. Этот скрытый запас почвенного углерода играет ключевую роль в понимании глобального цикла углерода.
«Этот массивный запас углерода подвержен риску из-за изменений в окружающей среде, особенно из-за подкисления почвы. Кислоты растворяют карбонат кальция, высвобождая его либо в форме газообразного углекислого газа, либо отправляя прямо в воду», — заявил профессор Хуанг.
«В регионах таких стран, как Китай и Индия, где происходит подкисление почв из-за промышленности и интенсивного сельского хозяйства, без принятия мер для коррекции и улучшения практик ведения почв, мы можем столкнуться с нарушениями в SIC в ближайшие тридцать лет», — добавила она.
Нарушение SIC, скопленное за всю историю Земли, серьезно влияет на здоровье почвы. Это нарушение угрожает способности почвы нейтрализовать кислотность, регулировать уровень питательных веществ, стимулировать рост растений и стабилизировать органический углерод. SIC играет важную двойную роль, сохраняя углерод и поддерживая зависимые от него экосистемные функции.
Ученые также отметили, что ежегодно около 1,13 миллиарда тонн неорганического углерода покидает почву, попадая во внутренние водоемы. Эта потеря имеет значительные, но часто не учитываемые последствия для переноса углерода между землей, атмосферой, пресными водами и океанами.
Хотя в обществе признается важность почв как ключевой элемент природных решений по борьбе с климатическими изменениями, внимание часто сосредоточено на SOC. Теперь становится ясно, что неорганический углерод также заслуживает серьезного внимания. Это исследование подчеркивает необходимость включения неорганического углерода в стратегии смягчения последствий климатических изменений как дополнительного инструмента для увеличения углеродного поглощения.
Международные инициативы, такие как «Инициатива 4 на миллион», которая направлена на увеличение в основном SOC на 0,4% в год, должны также учитывать критическую роль неорганического углерода в достижении целей устойчивого управления почвами и смягчения последствий климатических изменений.
Расширяя понимание динамики почвенного углерода на включение как органического, так и неорганического компонентов, исследователи надеются разработать более эффективные стратегии для поддержания здоровья почвы, улучшения работы экосистем и смягчения последствий изменения климата.