Дослідники попереджають, що в
земному ґрунті міститься в рази більше вуглецю, ніж ми могли б припустити —
екологічні моделі не враховують його.
Кліматична криза нависла над
планетою, а тому вчені приділяють особливо багато уваги вуглецевому циклу Землі
та його впливу на екологію планети. У новому дослідженні вчені з'ясували, що в
ґрунті планети знаходяться трильйони тонн вуглецю, який раніше не враховували в
екологічних моделях — це спотворює результати, пише Science Alert.
Усім відомо про вуглець в
атмосфері Землі, а також вуглець, що міститься в рослинах і живих організмах.
Однак значна частина вуглецевого запасу планети довгий час вислизала з поля
зору вчених. Йдеться про запаси вуглецю в ґрунті.
Говорячи про вуглець у
ґрунті, люди, як правило, думають про вуглець в органічних речовинах у ґрунті,
наприклад, рослинне сміття, бактерії або відходи тваринництва. Однак в
екологічних моделях не враховується неорганічна, мінеральна складова ґрунту,
яка також містить вуглець.
У новому дослідженні команда
з Китайської академії наук і Державного об'єднання наукових і прикладних
досліджень (CSIRO) виявила, що в ґрунті планети міститься набагато більше
неорганічного вуглецю, ніж будь-хто припускав. Ба більше, вчені вважають, що
він може відігравати напрочуд важливу роль у вуглецевому циклі Землі.
Під час дослідження вчені
проаналізували 200 000 вимірювань ґрунту, зібраних з усього світу. Вони
підрахували, що два верхні метри ґрунту на всій земній кулі містять близько 2,3
трильйона тонн неорганічного вуглецю. Для порівняння, це приблизно в 15 разів
більше вуглецю, ніж міститься у всій наземній рослинності.
Автори дослідження
стверджують, що приблизно 1% цих запасів вуглецю, близько 23 мільярдів тонн,
можуть бути викинуті протягом наступних 30 років. На жаль, наслідки такого
викиду все ще погано вивчені для ґрунту, води й атмосфери планети.
Неорганічний вуглець
ґрунту
Неорганічний вуглець існує в
ґрунті в різних формах: захопленим вуглекислим газом, розчиненим у воді та
інших рідинах, або може перебувати у твердій формі, наприклад, карбонатних
мінералах.
Результати дослідження
показують, що більшу частину неорганічного вуглецю в ґрунті за вагою становлять
саме тверді карбонати. Часто це карбонат кальцію — речовина, що зустрічається у
вапняку, мармурі та крейді. Усі ці речовини фактично надають ґрунту білого
вигляду, а органічний вуглець робить його темним.
Відомо, що ґрунтові карбонати
можуть утворюватися в результаті вивітрювання гірських порід, або внаслідок
реакції ґрунтових мінералів з вуглекислим газом атмосфери. Неорганічний вуглець
має тенденцію накопичуватися в ґрунті в посушливих і напівпосушливих регіонах,
таких як Австралія. Це тому, що, коли вода проходить через ґрунт, вона має
тенденцію забирати із собою частину карбонатів.
Підрахунки вчених показують,
що лише у двох верхніх метрах ґрунту Австралії, ймовірно, міститься близько 160
мільярдів тонн неорганічного вуглецю — близько 7% усіх запасів Землі. Це робить
Австралію домівкою для п'ятого за величиною запасу неорганічного вуглецю в
ґрунті у світі.
Чому це хвилює вчених?
Цей величезний запас вуглецю
піддається впливу змін у навколишньому середовищі, особливо підкислення ґрунту.
Кислоти розчиняють карбонат кальцію, тобто вуглець розчиняється у воді або
виділяється у вигляді вуглекислого газу.
Унаслідок кислотних дощів та
інших забруднень, спричинених промисловістю та інтенсивністю сільського
господарства, ґрунт у багатьох регіонах планети стає дедалі кислішим. Раніше
вчені розглядали карбонати в ґрунті як відносно стабільний запас вуглецю, проте
вплив людини на планету зробив неорганічний вуглець у ґрунті більш стабільним,
ніж ми могли б припустити.
Неорганічний вуглець
накопичувався в ґрунті протягом великих періодів історії Землі. Порушення
вмісту цього вуглецю матиме глибокий вплив на здоров'я ґрунту. Результати
дослідження показують, 1,13 мільярдів тонн неорганічного вуглецю щорічно
втрачається з ґрунтів у внутрішні води. Автори вважають, що ця втрата має
глибокі, але часто не беруться до уваги наслідки для транспортування вуглецю
між суходолом, прісноводними водоймами, атмосферою та океанами.