พังทลาย

เริ่มต้นในปี 1990 นักวิทยาศาสตร์เริ่มเห็นข้อสันนิษฐานใหญ่ข้อหนึ่งพังทลายลง พวกเขาคาดว่าในขณะที่มหาสมุทรดูดซับคาร์บอนมากซึ่งการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลปล่อยสู่อากาศ ดินก็ควรเก็บคาร์บอนมากขึ้นเช่นกัน พืชที่ได้รับการเติมพลังด้วยผลของการให้ปุ๋ยของคาร์บอนไดออกไซด์ จะเติบโตรากมากขึ้นและคายโปรตีน น้ำตาล และสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ ออกสู่ดินมากขึ้นBruce Hungate จากมหาวิทยาลัยนอร์เทิร์นแอริโซนาในแฟลกสตาฟกล่าวว่า “เราตระหนักถึงกลไกการตอบรับมากขึ้น “และส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่จะทำให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศแย่ลง” ในขณะที่เขาใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับ

การเปลี่ยนแปลงของดินและสารอาหารในภาคตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา 

โครงการหนึ่งที่ Hungate เข้าร่วมในปี 2541 ที่ศูนย์อวกาศเคนเนดีในฟลอริดายังติดอยู่ในใจของเขา มันอยู่ในขาตั้งไม้โอ๊คขัดชายฝั่งซึ่งคนงานมองดูกระสวยอวกาศคำรามสู่วงโคจรเป็นครั้งคราว เขาและนักวิจัยจากหลายสถาบัน นำโดยนักพฤกษศาสตร์ Bert Drake จาก Smithsonian Environmental Research Center ใน Edgewater รัฐ Md. ส่วนใหญ่มองว่าเกิดอะไรขึ้นกับต้นโอ๊กในอากาศในอนาคต

นักวิจัยได้สร้างเปลือกหุ้มแบบเปิดโล่งรอบต้นไม้แต่ละต้นประมาณ 10 ฟุต จากนั้นพวกเขาก็สูบลมด้วย CO 2 อย่างต่อเนื่อง ทำให้ความเข้มข้นรอบๆ ใบไม้เพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 700 ส่วนต่อล้านส่วน ซึ่งเป็นระดับที่คาดการณ์ไว้ภายใน 70 ปีหรือมากกว่านั้น (สำหรับการเปรียบเทียบ ระดับปี 2011 อยู่ที่ 389 ppm เพิ่มขึ้นจาก 275 ppm ก่อนยุคอุตสาหกรรมในศตวรรษที่ 19)

นักวิจัยดึงแกนสิ่งสกปรกที่มีความยาวสูงสุด 10 ฟุตออกเป็นระยะ โดยการขับท่อเหล็กกลวงที่มีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่ซุปสามารถลงไปในดินด้วยมือโดยใช้ค้อนสไลด์หนักที่กระแทกส่วนแกนลงไป ผ่านไป 11 ปี ทีมงานได้ขุดต้นไม้ การทดสอบพบว่าเมื่อ CO 2  สูงขึ้น ต้นไม้ก็เติบโตขึ้นจริงๆ แต่ที่น่าประหลาดใจของทีมคือ คาร์บอนในดินลดลงมากถึง 15 เปอร์เซ็นต์ใกล้พื้นผิว

ในปี 2550 ในProceedings of the National Academy of Sciences

นักวิจัยรายงานว่าจุลินทรีย์ในดินและเชื้อรามีจำนวนมากขึ้นพร้อมกับต้นไม้ที่เจริญรุ่งเรือง นักวิทยาศาสตร์เรียกกระบวนการนี้ว่า “priming” แต่คุณอาจเรียกว่าเป็นอาหารเรียกน้ำย่อยก็ได้ “รากตามธรรมชาติจะคายสิ่งที่จุลินทรีย์ถือว่าเป็นอาหาร รวมทั้งน้ำตาล” Hungate กล่าว “พวกเขาทำอย่างนั้นมากขึ้นเมื่อมี CO 2มากขึ้น แต่สิ่งที่เกิดขึ้นคือในขณะที่แมลงกินวัสดุใหม่ พวกมันก็เริ่มกินสิ่งอื่นที่สร้างขึ้นด้วย มันเหมือนกับว่าถ้าฉันเสิร์ฟโซดาพร้อมอาหารกลางวันให้คุณ คุณก็เริ่มกินโต๊ะได้เช่นกัน” และเมื่อจุลินทรีย์กินอินทรียวัตถุ ของเสียก็รวมถึงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และมีเทน ซึ่งจะหลุดออกจากดินและสู่ชั้นบรรยากาศอย่างรวดเร็ว

ต้องเผชิญกับความประหลาดใจและความขัดแย้งที่คล้ายคลึงกันในเดือนตุลาคม 2552 มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งยุโรปได้เช่าอารามคาร์ทูเซียนในสวิตเซอร์แลนด์ซึ่งก่อตั้งเมื่อกว่า 850 ปีที่แล้วและปัจจุบันเรียกว่าเรือเช่าอิททิงเงน นักวิจัยด้านดินที่มีชื่อเสียงสิบห้าคนรวมตัวกันที่นั่น โดยเรียกตัวเองว่า Lake Constance Think Tank เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงระดับโลกและผลตอบรับจาก Global Carbon Dynamics “ชาวยุโรปรู้วิธีจัดเวิร์กช็อปจริงๆ” Torn หนึ่งในผู้นำของ Think Tank กล่าว

ผู้เข้าร่วมใช้เวลาสามวันในการทบทวนวรรณกรรมและฟังการพูดคุยของกันและกัน ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวกับการค้นพบใหม่โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ขั้นสูง ลำแสงเอ็กซ์เรย์พลังงานสูง และหัววัดไอออนที่ดินระเบิดทรายในระดับอะตอมเพื่อเปิดเผยโครงสร้างโมเลกุลของมัน

หลังจากนั้น Michael Schmidt ผู้จัดงานหลักของการประชุม ได้หยุดเรียนจากแผนกภูมิศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยซูริกเพื่อเข้าร่วมกับ Torn ที่ Berkeley ทั้งสองเป็นผู้เขียนนำในรายงานสรุปเรื่อง “ความคงอยู่ของอินทรียวัตถุในดินในฐานะสมบัติของระบบนิเวศ” ซึ่งปรากฏในวันที่ 6 ต.ค. ธรรมชาติ “ข้อมูลเชิงลึกใหม่ที่รวบรวมจากสาขาวิชาต่างๆ … ได้ท้าทายหลักการพื้นฐานหลายประการของแบบจำลองชีวธรณีเคมีของดินและระบบนิเวศน์” บทความประกาศ กล่าวอีกนัยหนึ่ง หลายสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ด้านดินคิดว่าพวกเขารู้ว่าผิดธรรมดา ท่ามกลางข้อสรุป:

สิ่งที่เรียกว่า สารในดินฮิวมิก โมเลกุลของสารประกอบขนาดใหญ่ที่ทนทานต่อการจู่โจมของจุลินทรีย์และการมุ่งเน้นการวิจัยดินเป็นเวลากว่าหนึ่งศตวรรษหรือมากกว่านั้น เป็นสิ่งที่หาได้ยากหรือไม่มีอยู่เลยในการตรวจสอบดินระดับโมเลกุลและด้วยกล้องจุลทรรศน์อย่างละเอียด การศึกษาก่อนหน้านี้ได้สกัดโมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็กจากดินด้วยการชะล้างด้วยกรดและด่าง ในขณะที่สารที่ทนทานต่อความมืดถูกทิ้งไว้เบื้องหลัง สสารมืดนั้นถูกอ้างว่าเป็นหลักฐานของความซับซ้อนที่ชัดเจนของโมเลกุลที่เชื่อมโยงกัน สารฮิวมิก แต่การวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้ไม่พบหลักฐานโดยตรงว่ามีวัสดุที่แตกต่างกันจำนวนมากที่มีความหมาย

น้ำตาลจากพืชซึ่งเชื่อกันว่าเป็นสารอินทรีย์ที่มีอายุสั้นที่สุดที่ปล่อยออกมาจากพืชในดิน สามารถอยู่ได้นานหลายทศวรรษ

ใบไม้และเศษซากพื้นผิวอื่นๆ ซึ่งเคยเชื่อว่าเป็นช่องทางหลักที่วัสดุอินทรีย์ของพืชเข้าสู่ดิน จะถูกลดขนาดลงอย่างรวดเร็วโดยจุลินทรีย์เป็นแร่ธาตุพื้นฐานก่อนที่จะสามารถรวมเข้ากับดินได้มาก คาร์บอนสดส่วนใหญ่เข้าสู่ดินลึก ปล่อยออกจากรากที่มีชีวิตหรือทิ้งไว้หลังจากที่รากตายไปเอง

ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ดินแบบดั้งเดิมซึ่งมักจะตอบสนองความต้องการของเกษตรกร ให้ความสนใจมากที่สุดกับเท้าบนของพื้นดินหรือประมาณนั้นด้วยความเชื่อที่ว่านั่นคือโซนที่ปัจจัยการผลิตอินทรีย์และความอ่อนล้าเป็นกุญแจสำคัญ วัฏจักรคาร์บอนที่แท้จริงนั้นขยายออกไปไกลกว่ามาก ในการศึกษาต้นโอ๊คสครับโอ๊คในฟลอริดา หลังจาก 10 ปีของพืชได้รับคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มระดับ CO 2  แกนดินจากความสูงมากกว่า 2 เมตรลงไปจะมีคาร์บอน 5% ที่สามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยัง CO 2 ที่เติม ได้ ที่ระดับความลึกดังกล่าว คาร์บอนส่วนใหญ่มีอายุ 10,000 ถึง 20,000 ปี ในขณะที่อายุเฉลี่ยของคาร์บอนยังคงเพิ่มขึ้นตามความลึก แต่การเคลื่อนที่ของคาร์บอนบางส่วนที่ลึกและเร็วมากนั้นน่าประหลาดใจ Hungate กล่าว

อินทรียวัตถุที่เผาไหม้ซึ่งมักเรียกว่าไบโอชาร์ยังคงลึกลับในโหมดการสลายตัว แต่อายุของถ่านทั้งเก่าและใหม่ ซึ่งคิดเป็นคาร์บอนได้ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ในทุ่งหญ้าบางแห่งและในป่าทางตอนเหนือ แสดงให้

แนะนำ : รีวิวหนังไทย | คู่มือพ่อแม่มือใหม่ | แม่และเด็ก | เรื่องผี | แคคตัส กระบองเพชร