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.