Новое исследование, опубликованное в журнале One Earth, показало крупные региональные различия в базовой скорости разложения органического углерода в почвах по США — различия достигают до десятикратного значения. Исследователи из Iowa State University и других институтов собрали образцы в 20 точках сети NEON, инкубировали их в одинаковых лабораторных условиях 18 месяцев и измеряли выбросы CO2 и 26 свойств почвы, чтобы оценить скорость распада и carbon use efficiency.
Анализ с применением машинного обучения выявил ожидаемые детерминанты — тип почвы, pH, содержание азота — и менее ожидаемые сильные связи с абундансой грибов и определёнными формами железа и алюминия. Эти минеральные формы стабилизируют органический углерод, связанный с минералами, и могут удерживать его десятки или сотни лет.
Учёные построили AI‑модели, которые воспроизвели вариацию по 156 образцам, затем применили их ко всей континентальной части США и получили карты с ячейками примерно по 2.5 мили в сторону. Карты показывают яркие региональные паттерны:
- Юго‑запад: более быстрое разложение и большая отдача в виде CO2.
- Северо‑запад и Восток: медленнее разложение и большая доля перераспределяется в микробную биомассу.
- Средний Запад: значения между этими крайностями.
Чаоцюн Лу (Chaoqun Lu), корреспондирующий автор из Iowa State University, отметил, что модели обычно предполагают одинаковую базовую скорость для похожих почв, но новые данные показывают широкую внутрипочвенную и внутрибомовую вариацию. Авторы подчёркивают, что учёт геохимических и микробных контролей может улучшить прогнозы обратных связей почвенного углерода с климатом и помочь целенаправленно разрабатывать программы охраны и рынки углерода с учётом региональных особенностей.
Сложные слова
- разложение — процесс распада органического вещества в почверазложения
- инкубировать — держать образцы в контролируемых условияхинкубировали
- абунданс — количество организмов или их плотность в средеабундансой
- стабилизировать — удерживать вещество без быстрых измененийстабилизируют
- биомасса — совокупная масса живых микроорганизмов в почвемикробную биомассу
- геохимический — связанный со свойствами и составом минераловгеохимических
- контроль — фактор или процесс, который регулирует явлениеконтролей
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Почему важно учитывать микробные и геохимические факторы при оценке хранения углерода в почвах?
- Какие преимущества и ограничения имеют карты с региональными паттернами разложения для разработки программ охраны углерода?
- Какие целенаправленные меры по сохранению почв можно предложить исходя из того, что юго‑запад быстро теряет углерод, а северо‑запад меньше?
