Podglebia są największymi magazynami węgla, a także jednym z najważniejszych źródeł dwutlenku węgla w atmosferze. Globalne ocieplenie przyspiesza rozkład próchnicy w glebie. Wpływa również na związki chemiczne, które pomagają roślinom magazynować węgiel w liściach i korzeniach, a które wcześniej uważano za stabilne. To wyniki badania przeprowadzonego przez naukowców z Wydziału Geografii Uniwersytetu w Zurychu.
Około jedna czwarta światowej emisji dwutlenku węgla jest pochłaniana przez lasy, użytki zielone i pastwiska. Rośliny wykorzystują fotosyntezę do magazynowania węgla w ścianach komórkowych i w glebie. Około połowy węgla w glebie znajduje się w jej głębszych warstwach, na głębokości ponad 20 centymetrów. Ale nawet te głębokie warstwy nagrzewają coraz bardziej się z powodu zmian klimatycznych.
Chemiczny magazyn CO2 się kurczy
Ocieplający się klimat powoduje znaczną utratę związków organicznych, które pomagają roślinom magazynować węgiel w liściach i korzeniach. Wcześniej naukowcy zakładali, że te cząsteczki, mające postać złożonych polimerów, mają stabilną strukturę molekularną i są w stanie dłużej wytrzymać naturalny rozkład, a tym samym dłużej magazynować węgiel w glebie.
Badania szwajcarskiego zespołu wykazały jednak, że te chemiczne magazyny węgla wraz z ocieplaniem klimatu stają się coraz bardziej kruche. W pobranych przez nich próbkach wykryto o 17 proc. mniej, niż normalnie ligniny, która nadaje roślinom sztywność. Zawartość związków woskowych zwanych kutyną i suberyną, które chronią rośliny przed patogenami i znajdują się w liściach, łodygach i korzeniach, spadła aż o 30 proc. Nawet węgiel pirogeniczny, związek organiczny pozostający po pożarze lasu, występuje w zdecydowanie mniejszych ilościach, niż powinien.
Eksperymenty przeprowadzono w lasach Sierra Nevada w Kalifornii. Głęboka na jeden metr gleba była sztucznie podgrzewana o 4 stopnie Celsjusza przez 4,5 roku.Ta wielkość ocieplenia jet zgodna z prognozami do końca wieku w scenariuszu klimatycznym "business-as-usual".
Odkrycia te mają ogromne znaczenie dla jednej z kluczowych strategii walki z globalnym ociepleniem, a mianowicie polegania na glebach i lasach jako naturalnych pochłaniaczach dwutlenku węgla. W ramach tej strategii rozwijane są rośliny uprawne o szczególnie głębokich korzeniach i biomasie bogatej w węgiel. "Do tej pory zakładano, że zatrzyma to CO2 w ziemi" mówi prof. Michael W. Schmidt. "Jednak nasze wyniki pokazują, że zawartość w glebie wszystkich magazynujących węgiel związków będzie spadać. Jeśli te wstępne obserwacje zostaną potwierdzone w długoterminowych eksperymentach terenowych, konsekwencje będą alarmujące". Jeśli próchnica znajdująca się w leśnych glebach zacznie rozkładać się na dużą skalę, uwolni do atmosfery duże ilości CO2. A to spowoduje dalsze przyspieszenie ocieplenia. "Naszym celem musi być zatrzymanie emisji u źródła", mówi Schmidt.
