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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)溫室氣體又一來(lái)源

在加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)奧卡納干分校進(jìn)行的一項(xiàng)新研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種令人驚訝的二氧化碳排放的新來(lái)源——隱藏在湖中的碳酸氫鹽,湖泊的水常常用于灌溉當(dāng)?shù)氐墓麍@。這項(xiàng)研究最近發(fā)表在《國(guó)際土壤科學(xué)》（Geoderma）上。

“我們研究土壤中的碳含量已經(jīng)有一段時(shí)間了。”論文主要作者、生物學(xué)教授Melanie Jones說(shuō)，“這個(gè)大型的天然碳儲(chǔ)存庫(kù)對(duì)于大氣二氧化碳水平非常重要，因此必須了解土壤中發(fā)生的所有碳活動(dòng)。”

Jones解釋道，在光合作用中，植物從大氣中吸收二氧化碳，并將其轉(zhuǎn)化為植物組織，如根、葉、果實(shí)或樹皮。同時(shí)液化氣檢測(cè)儀，土壤生物（包括細(xì)菌、真菌、蚯蚓、螞蟻等）分解死掉的植物，產(chǎn)生二氧化碳并將其釋放回大氣中。

“關(guān)鍵在于，在這個(gè)分解過(guò)程中，植物中的二氧化碳也可以被土壤生物轉(zhuǎn)化為土壤有機(jī)物，可以在土壤中停留數(shù)百年之久。”加拿大農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)食品部的農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)家、該研究的合作者Kirsten Hannam說(shuō)。

Hannam表示，土壤中的有機(jī)物有利于隔絕更多的二氧化碳?xì)怏w，有助于應(yīng)對(duì)氣候變化，同時(shí)也提高了土壤的肥力，這是一個(gè)明顯的雙贏結(jié)果。

作為這項(xiàng)研究工作的一部分溫室氣體，不列顛哥倫比亞大學(xué)奧卡納干分校土壤科學(xué)家Andrew 一直在分析灌溉期間離開土壤表面的二氧化碳的化學(xué)形態(tài)。

研究是在一個(gè)滴灌蘋果園進(jìn)行的，科學(xué)家連續(xù)測(cè)量果園中一個(gè)空氣收集器里的空氣溫室氣體，借此對(duì)土壤表面和空氣進(jìn)行高頻監(jiān)測(cè)。該試驗(yàn)在不同水源條件下重復(fù)進(jìn)行，結(jié)果有顯著差異。

“事實(shí)證明，用湖泊水灌溉果園后釋放的一些二氧化碳來(lái)自天然鹽溫室氣體乙炔報(bào)警器，即溶解在奧卡納干湖水中的碳酸氫鹽，而這些碳酸氫鹽隨著湖水被施用于土壤。”Andrew說(shuō)，“這是在追蹤二氧化碳來(lái)源時(shí)發(fā)現(xiàn)的一個(gè)不尋常的結(jié)果，在此之前我們沒有想到過(guò)。”

Andrew指出，了解導(dǎo)致土壤中二氧化碳釋放的過(guò)程對(duì)于應(yīng)對(duì)不斷增加的大氣溫室氣體至關(guān)重要。

“這是一個(gè)自然的過(guò)程。”Hannam說(shuō)，“我們的結(jié)果必須在更廣泛的背景下加以考慮。灌溉對(duì)奧卡納干山谷的水果生產(chǎn)至關(guān)重要。灌溉導(dǎo)致水中碳酸氫鹽釋放二氧化碳，同時(shí)也促進(jìn)了植物生長(zhǎng)，間接促進(jìn)了植物對(duì)大氣中二氧化碳的吸收。這是一種平衡。”

這項(xiàng)研究在任何干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)社區(qū)都有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，尤其是在主要的灌溉水源來(lái)自堿性湖泊的情況下。由于世界上干旱和半干旱地區(qū)對(duì)灌溉需求的日益擴(kuò)大，灌溉產(chǎn)生的二氧化碳排放量可能會(huì)不斷上升。（呂小羽編譯）

相關(guān)論文信息：DOI: 10.1016/j.geoderma.2018.10.040

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 (2019-03-19 第7版 生態(tài)環(huán)境)

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