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康奈爾大學、俄亥俄州立大學、慕尼黑工業(yè)大學和康涅狄格農(nóng)業(yè)試驗站的研究人員正在利用同步輻射光來研究水分如何影響土壤碳，而土壤碳是作物健康生長和肥沃田地的重要成分。
康涅狄格州農(nóng)業(yè)試驗站助理科學家Itamar Shabtai說：“由于氣候變化，地球將變得更加溫暖，潮濕事件也將更加劇烈。因此，環(huán)境和土壤可能會變得更干燥或更潮濕，這取決于它們所處的位置。”
Shabtai指出，雖然人們對極端天氣的影響有所了解，但濕度對土壤有機碳的影響仍不清楚。在發(fā)表于《Geochimica et Cosmochimica Acta》的一篇論文中，Shabtai和他的團隊對濕度的影響進行了研究，發(fā)現(xiàn)潮濕土壤中的微生物比干燥土壤中的微生物更能處理有機輸入物和儲存土壤有機碳。
了解微生物和水分對土壤碳的影響有助于遏制溫室氣體排放。
研究小組希望他們的發(fā)現(xiàn)能對土壤管理實踐產(chǎn)生影響，幫助減輕氣候變化的影響，并改善對不易管理的較干旱土壤中碳的預測。
Shabtai說：“我們能夠了解到，在潮濕的土壤中，有更多的碳具有微生物的光譜特征，而在較干燥的土壤中，有更多的碳看起來像是直接來自植物碳，如果沒有同步加速器技術，這幾乎是不可能做到的。”
以下為一具體實例：
達特茅斯學院(Dartmouth College)的一項研究發(fā)現(xiàn)，北極地區(qū)更溫暖、更潮濕的氣候條件正在加速凍原和永久凍土土壤中儲存的碳的流失，從而形成一種潛在的正反饋，進一步提高全球氣溫。
數(shù)千年來，北極的草、灌木和其他植物將碳從大氣中帶走并儲存在苔原土壤中，微生物在土壤中以分解的有機物為食。現(xiàn)在，灌木的擴張正在改變苔原的地貌，但人們對灌木擴張對高緯度土壤中儲存的碳的影響卻知之甚少。北極土壤中的碳含量占全球土壤碳含量的一半，是整個大氣碳含量的兩倍多。土壤碳分解對溫度敏感，是溫室氣體的潛在重要來源，通過分解有機物釋放溫室氣體，可能對全球氣候變化產(chǎn)生正反饋。這種土壤碳反饋可以將北極苔原從碳匯轉變?yōu)樘荚础?br />
為了了解決定土壤碳命運的復雜關系，達特茅斯大學的研究人員從格陵蘭島西部的灌木和草地植被中采集了土壤，并在實驗室中進行了對照實驗。他們測量了兩種植被類型的礦質(zhì)土壤在五種溫度和兩種濕度條件下的二氧化碳排放量。他們發(fā)現(xiàn)，與灌木土壤相比，草地土壤的碳儲存量更大，分解造成的碳損失也更大，分解對溫度的敏感性也更高。研究結果表明，隨著氣溫的升高和土壤濕度的增加，苔原（尤其是草地）的土壤呼吸作用和有機碳分解將加劇，導致向大氣排放的二氧化碳增加。
原標題：更干還是更濕？氣候變化撥動著土壤的“碳命運”
