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.
Останні відкриття, технологічні прориви, дослідження та інновації, що змінюють світ. Дізнавайтеся про найважливіші досягнення в галузях фізики, біології, космосу й медицини – у розділі «Наука».