Torpaq karbonu nə üçün vacibdir?
Torpaqdakı üzvi maddələr zamanla parçalanır, bir hissəsini karbon qazı şəklində havaya göndərir və bir hissəsini yeraltıda saxlayır.
Bu işə, torpaq ekosistemlərinin karbonu necə saxladığını və buraxdığını araşdıran Ayova Dövlət Universitetinin dosenti Chaoqun Lu rəhbərlik edib. Onun tədqiqatı uzunmüddətli torpaq karbon dəyişikliyini formalaşdıran proseslərə yönəlib.
Bir çox ekosistemdən əldə edilən ölçmələri birləşdirən analizə görə, dünya torpaqları atmosferdən və bütün bitki örtüyündən daha çox karbon saxlayır.
Bu uzunmüddətli karbonun çox hissəsi mineral ilə əlaqəli üzvi karbon şəklindədir ki, bu da xırda hissəciklərə yapışır və onilliklər ərzində torpaqda qala bilir.
Qlobal modellərdə karbon problemi
Qlobal Yer sistemi modelləri, torpaq, okean və hava arasında karbon, su və enerji mübadiləsini izləyən vasitələr, hələ də torpaq karbonu ilə mübarizə aparır.
Bu modellərin son nəslinin bir qiymətləndirilməsi, onların qlobal miqyasda nə qədər torpaq karbonu proqnozlaşdırdıqlarında böyük səhvlər olduğunu göstərdi.
Yeni tədqiqat, müxtəlif torpaqların üzvi maddələr üzərində işləməyə başladıqdan sonra karbonu buraxmağa olan əsas meylini, yəni xarici təsirlər əlavə olunmadan əvvəl eyni temperatur və rütubət altında ölçülən əsas çürümə sürətini əhatə edir.
Torpaq karbon sistemlərinin öyrənilməsi
ABŞ ərazisində komanda, ekosistemləri sahə ərazilərində izləyən milli qurğu olan Milli Ekoloji Müşahidə Şəbəkəsindən (NEON) istifadə edib.
Bu sistemdən onlar, səhralardan meşələrə qədər dəyişən 20 ərazini seçdilər və intensiv laboratoriya işləri üçün 156 torpaq nümunəsi topladılar.
Laboratoriyada hər bir torpaq nümunəsi, nəzarət edilən temperatur və rütubətdə 18 ay keçirdi. Bu müddət ərzində tədqiqatçılar, torpaqdan çıxan karbon qazını və pH, azot və mikrob fəaliyyəti kimi xüsusiyyətləri izlədilər.
Bu ölçmələr, hər bir nümunə üçün iki əsas rəqəmi, onun çürümə sürətini və karbon istifadəsi səmərəliliyini qiymətləndirən mexaniki torpaq modelinə daxil edildi.
Karbon istifadəsi səmərəliliyi, parçalanmış karbonun mikrobların bədənlərində qaz şəklində xaric edilməkdən daha çox saxlanılan payını göstərir və karbonun torpaqda necə qaldığını nümayiş etdirir.
Komanda daha sonra, 26 ölçülən torpaq xüsusiyyətindən hansının bu çürümə sürətlərindəki və səmərəlilikdəki fərqləri ən yaxşı izah etdiyini yoxlamaq üçün maşın öyrənməsindən istifadə etdi.
Torpaq növü, pH və azot kimi yaxşı tanınan amillər vacib olaraq qaldı, lakin göbələk bolluğu və müəyyən dəmir və alüminium formaları da diqqət çəkdi.
Minerallar, mikroblar və nəzarət
Tədqiqatçılar getdikcə daha çox öyrənirlər ki, üzvi maddələr və minerallar arasındakı qarşılıqlı əlaqələr, karbonun torpaqda qalıb-qalmayacağını və ya xaric olub-olmayacağını çox vaxt müəyyən edir.
Son icmal göstərdi ki, dəmir və alüminium oksidlər üzvi molekullarla sıx əlaqələr yaradır və bir çox torpaq növündə onların parçalanmasını yavaşlatır.
Yeni analizdə bu metallar və göbələklərlə zəngin olan torpaqlar, mineral ilə əlaqəli karbonda daha yavaş çürümə və daha yüksək karbon istifadəsi səmərəliliyi göstərdi.
Əksinə, karbonun əksəriyyətinin daha az qoruyucu minerallarla boş hissəciklərdə olduğu torpaqlar, mikroblar onu parçaladıqdan sonra daha böyük bir hissəsini qaz şəklində buraxdı.
Alimlər bu boş hissəciyi hissəcikli üzvi karbon, nisbətən təzə bitki materialı və bir neçə il ərzində parçalanan fraqmentlər adlandırırlar.
Bu fraksiya mikroblara daha çox məruz qaldığı və minerallara daha az bağlandığı üçün istiləşməyə və ya rütubətdəki dəyişikliklərə daha sürətli reaksiya verir.
Onilliklər ərzində bir çox modelləşdirmə tədqiqatları, eyni növ və ya biomun torpaqlarını şərtlər sabit qaldıqda bir baza çürümə sürətini paylaşaraq qəbul edib.
ABŞ ərazisində torpaq davranışı
Uyğunlaşdırılmış modeldən istifadə edərək komanda, hissəcikli və mineral ilə əlaqəli karbon üçün çürümə sürətini və karbon istifadəsi səmərəliliyini qiymətləndirən milli xəritələr hazırladı.
Xəritədəki hər bir xana təxminən tərəfi 2,5 mil olan bir kvadratı əhatə edir və eyni iqlim etiketini paylaşan bölgələr arasındakı fərqləri əks etdirmək üçün kifayət qədər incədir.
Nəticədə əldə edilən xəritələr göstərir ki, cənub-qərbdəki torpaqlar karbonu daha sürətli parçalayır və onun daha çox hissəsini karbon qazı şəklində havaya buraxır.
Şimal-qərbdə və şərqin çox hissəsində parçalanma yavaş gedir və daha çox karbon mikrob biokütləsinə çevrilir, orta qərb isə aralıq davranış göstərir.
Bu nümunə, mineral ilə əlaqəli ehtiyatların bol olduğu və çürümə sürətlərinin aşağı qaldığı şimal-qərb və şərqi ABŞ-ın bəzi hissələrində torpaq karbonunun sabit ciblərini vurğulayır.
Əksinə, daha nazik qoruyucu mineral təbəqələri olan və ya pozulmuş bölgələr, iqlim istiləşəndə və ya torpaqdan istifadə dəyişəndə torpaq karbon ehtiyatlarının daha sürətli kiçildiyini görə bilər.
Torpaq karbonundan dərslər
Yer sistemi simulyasiyaları ölkələr və şirkətlər üçün karbon büdcələrinə rəhbərlik edir və onlar həm də bir çox torpaq əsaslı karbon ofset layihələrinin əsasını təşkil edir.
Əgər bu simulyasiyalar bəzi torpaqların nə qədər sürətlə karbonu itirdiyini az qiymətləndirirsə və ya başqa yerlərdə davamlılığı çox qiymətləndirirsə, onlara əsaslanan iqlim planları səhv ola bilər.
Tədqiqatçılar digər modelləşdirmə qruplarının, karbon iqlim əlaqəsinin simulyasiyasını yaxşılaşdırmaq üçün onların parametr xəritələrindən giriş kimi istifadə etməyə başlayacağını gözləyirlər.
Siyasət baxımından karbonun saxlanılmasında regional fərqlər, karbon bazarı qaydalarının sadə cəmlərə nəzər yetirməsinin lazım olduğunu göstərir.
Komandanın bir üzvü izah etdi ki, müəyyən bölgələrdə daha uzun müddət saxlanılan karbon, başqa yerlərdə saxlanılan eyni miqdarda karbona nisbətən daha böyük uzunmüddətli fayda təklif edə bilər.
Torpaq menecerləri, örtük bitkiləri və meşələrin bərpası kimi təcrübələrin karbonu daha uzun müddət torpaqda saxlayacağını müəyyən etmək üçün bu xəritədən istifadə edə bilərlər.
Oxşar tədqiqatlar digər qitələrə yayıldıqca, iqlim modellərində bir vaxtlar vahid görünən torpaqlar, qərarlara rəhbərlik edə bilən ətraflı nümunələr göstərməyə başlayır.
Oxucu Şərhləri
Hələlik heç bir şərh yazılmayıb. İlk şərhi siz yazın!
Şərh Yaz