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塔拉哈西,佛罗里达州。佛罗里达州立大学研究人员的一项新研究表明,由于加速森林砍伐和农业土地利用而挖掘出的千年热带土壤可能正在向大气中释放二氧化碳。
在对刚果民主共和国东部19个地点的调查中,研究人员发现,森林被严重砍伐的地区滤出的有机碳明显比森林茂密地区滤出的有机碳更古老,更可生物降解。
这些较老的、化学性质不稳定的有机碳从更深的土壤层释放出来,被雨水淋滤到水道中,最终被生活在溪流中的微生物消耗,这些微生物吞噬了丰富的化合物,并将二氧化碳排放回大气中。研究人员说,这一过程可能会危及当地的生态系统,并进一步加剧温室效应。
刚果民主共和国大片曾经纯净的土地上的森林已经被砍伐殆尽。随着该国人口的持续膨胀,需要更多的土地用于农业用地。
研究作者罗布·斯宾塞说:“在许多方面,这与100年前在密西西比河流域发生的情况相似,最近在亚马逊也发生了类似的情况。”他是佛罗里达州立大学地球、海洋和大气科学系的副教授,隶属于国家磁实验室爱游戏提现客服地球化学集团.“刚果现在面临着将原始土地转变为农业的问题。我们想知道这对碳循环意味着什么。”
虽然森林砍伐对碳循环的广泛影响是众所周知的,但研究人员表示,他们的研究结果发表在今天的杂志上自然地球科学的研究表明,由于森林砍伐和土地转换而搅动的土壤中,还有另一条途径或碳泄漏到河流中。
“在这一点上,很难知道这种通量的大小,因此与其他人为CO来源相比,这一过程的相对重要性2该研究的主要作者、前佛罗里达州立大学博士后研究员特拉维斯·德雷克(Travis Drake)说。“我们希望这篇论文能激发更多关于这一过程相对重要性的研究。”
为了在研究中更好地区分不同的土壤,研究人员分析了从研究地点排到流出的溪流和河流中的溶解有机碳。使用超高分辨率质谱分析数据是由fsu总部的国家强磁场实验室的尖端工具生成的,研究小组发现,从森林砍伐地区排放的较老的溶解有机物比保存较好的森林排放爱游戏提现客服的有机物能量更丰富,化学成分更多样
总体而言,森林覆盖地区释放的溶解有机碳明显多于森林砍伐地区。但是,从森林砍伐和土地转换地区释放出来的溶解有机物是非常具有生物活性的,或者适合微生物食用。
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德雷克说:“从成分上看,被砍伐的森林中溶解的有机物充满了微生物喜欢吃的东西——含有大量氮的更简单、更容易获取的化合物。”德雷克现在在瑞士联邦理工学院Zürich进行研究。“我们认为,微生物对这些来自土壤的古老有机物的消耗可能部分解释了CO浓度较高的原因2我们在被砍伐的地区观察到了溪流。”
在像刚果这样的热带发展中地区,与森林砍伐相关的土壤扰动有可能大幅增加降雨对有机碳的淋滤。有机物的损失可能会损害土壤肥力,并减少支持水生和沿海生态系统的关键营养物质的下游运输。
更广泛地说,这一过程意味着在地球上安全封存了数千年的碳现在可能重新进入现代碳循环。如果像研究人员假设的那样,碳最终以二氧化碳的形式释放到大气中,它可能会导致温室效应。
研究人员说,这些发现强调了确定森林砍伐、土地转换和对热带深层营养丰富的土壤不加控制的二级和三级影响的紧迫性。虽然广泛而系统的森林保护是最好的解药,但这篇论文建议,破坏性较小的耕作方式可以帮助抵消一些不稳定因素。
斯宾塞说:“这项研究主要集中在刚果,因为热带地区确实处于农业驱动的土地利用转换的前沿。”
德雷克补充说:“最终,这取决于对森林的保护,森林能在更长的时间内维持和储存土壤中的碳。”“当土地利用转换确实发生时,更好的做法,如梯田、使用缓冲带和施用有机残留物,可以改善一些观察到的有机碳淋滤。”
来自瑞士联邦理工学院、比利时Université鲁汶天主教、比利时根特大学、德国马克斯·普朗克生物地球化学研究所、劳伦斯·伯克利国家实验室、加州大学欧文分校、刚果民主共和国Université布卡武天主教和庞查特赖环境科学研究所的研究人员为这项研究做出了贡献。爱游戏提现客服
这项研究由佛罗里达州立大学温彻斯特基金、国家科学基金会、比利时科学研究基金、欧洲研究理事会和欧盟地平线2020研究与创爱游戏提现客服新计划资助。
扎卡里·伯姆的故事,由佛罗里达州立大学通信公司提供
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