В новом исследовании, проведенном в кампусе Университета Британской Колумбии в Оканагане, исследователи обнаружили удивительный новый источник выбросов двуокиси углерода (CO2) - бикарбонаты, спрятанные в озерной воде, используемой для орошения местных сады.
«Мы уже некоторое время изучаем содержание углерода в почве, - говорит Мелани Джонс, профессор биологии и ведущий автор исследования. «Это большое природное хранилище углерода чрезвычайно важно для борьбы с повышением уровня CO2 в атмосфере, и важно понимать все углеродные процессы, происходящие в почве.
Во время фотосинтеза растения удаляют CO2 из атмосферы и превращают его в ткани растений, такие как корни, листья, плоды или кора. В то же время, объясняет Джонс, разложение мертвых тканей растений почвенными организмами, в том числе бактериями, грибами, дождевыми червями, муравьями и другими, приводит к образованию CO2 и высвобождению его обратно в атмосферу.
Критически важно, что часть CO2, которая была удалена из атмосферы растениями, также может быть преобразована почвенными организмами в органическое вещество почвы, где она может оставаться в почве в течение сотни лет», - говорит Кирстен Ханнэм, агроэколог из Министерства сельского хозяйства и продовольствия Канады и соавтор исследования. «Поэтому в настоящее время ведутся серьезные исследования, чтобы выяснить, как увеличить содержание органического вещества в почве».
Ханнам говорит, что большее количество органического вещества в почве имеет преимущество в улавливании большего количества атмосферного CO2 и помогает бороться с изменением климата, а также улучшает способность почвы выращивать сельскохозяйственные культуры - результат, который она описывает как беспроигрышный.
В рамках этих исследований Джонс, Ханнам и коллега-почвовед UBC Okanagan Эндрю Мидвуд анализируют химические формы CO2, которые покидают поверхность почвы во время орошения.
Работая в яблоневом саду с капельным орошением, исследование включало непрерывное измерение воздуха, поступающего из камер динамического дыхания почвы, размещенных в саду. Это позволило проводить высокочастотный мониторинг поверхности почвы и воздуха. Тесты были повторены с различными источниками воды, с использованием воды для орошения или деионизированной воды, и результаты значительно отличались.
"Оказывается, что часть CO2, высвобождаемого после орошения, поступает из природных солей - бикарбонатов, растворенных в воде из озера Оканаган при внесении ее в почву, - говорит Мидвуд. «Это процесс, который мы не рассматривали, пока не заметили некоторые необычные результаты, когда проследили источник CO2"
Мидвуд быстро указывает, что понимание процессов, которые приводят к выбросу CO2 из почвы, необходимо для борьбы с повышением уровня парниковых газов в атмосфере.
«Это естественный процесс, - говорит Ханнэм. «Наши результаты следует рассматривать в более широком контексте. Орошение необходимо для выращивания фруктов в долине Оканаган. Наряду с выбросом CO2 из бикарбонатов в воду, также способствует удалению CO2 из атмосферы, стимулируя рост растений. Это баланс, и чтобы понять баланс, вам нужно знать все составные части.
Их исследование имеет практическое применение для любого сельскохозяйственного сообщества в любом засушливом регионе, особенно если основным источником орошения является щелочное озеро. Поскольку орошение должно расширяться в засушливых и полузасушливых регионах, выбросы CO2 из поливной воды могут возрасти.
Их работа финансировалась Программой по выбросам парниковых газов в сельском хозяйстве Министерства сельского хозяйства и продовольствия Канады и недавно была опубликована в Geoderma.