Grote variatie in afbraak van bodemkoolstof in de VS ^{CEFR B2}

De studie laat zien dat de basale afbraaksnelheid van organische koolstof in bodems van de Verenigde Staten sterk varieert — tot een factor tien tussen locaties. Omdat bodems meer koolstof bevatten dan atmosfeer en planten samen, heeft deze variatie directe gevolgen voor projecties van koolstof‑terugkoppelingen en het toekomstige klimaat.

Onderzoekers verzamelden bodemmonsters op 20 locaties van het National Ecological Observatory Network (NEON) en incubereerden die monsters 18 maanden onder uniforme laboratoriumcondities. Ze maten CO2-uitstoot en 26 bodemkenmerken en schatten per monster zowel de basale afbraaksnelheid als de carbon use efficiency (het aandeel afgebroken koolstof dat wordt omgezet in microbieel biomassavergelijkbaar). De resultaten werden gepubliceerd in One Earth.

Machine learning hielp vaststellen welke eigenschappen samenhangen met variatie in afbraak. Naast bodemsamenstelling, pH en stikstof vond de analyse sterke verbanden met de abundantie van schimmels en met specifieke vormen van ijzer en aluminium. Deze mineralen dragen bij aan stabilisatie van mineral-associated organic carbon, een vorm die decennia tot eeuwen kan aanhouden.

De onderzoekers combineerden de metingen en basale snelheidschattingen om AI-modellen te trainen die de variatie over 156 bodemmonsters konden reproduceren. De modellen werden toegepast op het continentale deel van de VS en leverden kaarten met roostercellen van ongeveer 2,5 mijl per zijde. Die kaarten tonen regionale patronen:

• Zuidwesten: doorgaans snellere afbraak en meer CO2-uitstoot.
• Noordwesten en oosten: langzamere afbraak en meer omzetting naar microbieel biomassa.
• Middenwesten: waarden liggen vaak tussen deze uitersten.

De auteurs wijzen erop dat Earth systems models de geochemische en microbiele controles tot nu toe hebben onderbelicht. Het opnemen van zulke metingen kan projecties verfijnen en helpen bij het ontwerpen van natuurbehouds- en koolstofmarktprogramma's die regionale verschillen in koolstofretentie meenemen. Bron: Iowa State University.