气候变化：土壤如何储存二氧化碳？
导 读
全球二氧化碳排放量继续增加 - 仅在2012年，就有357亿吨这种温室气体进入大气层。其中一些被海洋，植物和土壤吸收。它们提供了一个重要的碳储量。科学家们现在已经发现有机碳是如何储存在土壤中的：碳只与某些土壤结构结合。这意味着土壤吸收二氧化碳的能力需要重新评估并纳入当今的气候模型。
编译/陈能场（广东省生态环境技术研究所研究员）
原题：Climate change: How does soil store carbon dioxide?
网址：https://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140108102441.htm
日期：2014年1月8日
来源：慕尼黑工业大学
有机质在土壤中的分布：碳往往与特定的粗糙矿物表面结合，称为热点（黄色区域）。版权：C. Vogel / TUM
以前的研究已经确定碳与微小的矿物颗粒结合。 在Nature Communications上发表的这项最新研究中，慕尼黑工业大学（TUM）和Helmholtz ZentrumMünchen的研究人员表明，矿物表面与其大小一样重要。 土壤科学TUM主席Ingrid Kögel-Knabner教授解释说：“碳与仅仅千分之几毫米的矿物结合在一起 - 它几乎只在粗糙和有棱角的表面积聚。”
微生物在螯合碳中的作用
据推测，粗糙的矿物表面为微生物提供了一个有吸引力的栖息地。微生物进行碳转换并将其与矿物质结合起来。 “我们在土壤中发现了具有高比例碳的真正热点”该研究的第一作者Cordula Vogel指出。 “此外，新的碳与已经具有高碳含量的区域结合。”
然而，这些碳热点仅在约20％的矿物表面上发现。先前假设碳均匀分布在土壤中。“由于我们的研究，我们现在可以指出特别适合封存二氧化碳的土壤，” Kögel-Knabner继续说道。“下一步就是将这些发现纳入碳循环模型。”
质谱仪有助于观察分子
研究小组使用的样本材料是黄土, 这是世界各地发现的肥沃的农业土壤, 使其成为非常重要的碳库。研究人员能够使用 NanoSIMS 质谱仪进行超精确的测量。这个过程使他们能够查看和比较即使是最微小的土壤结构。
相关文章:
Cordula Vogel, Carsten W. Mueller, Carmen H?schen, Franz Buegger, Katja Heister, Stefanie Schulz, Michael Schloter, Ingrid Kögel-Knabner. Submicron structures provide preferential spots for carbon and nitrogen sequestration in soils. Nature Communications, 2014; 5 DOI: 10.1038/ncomms3947
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