關於支援科學新聞事業
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
加拿大、俄羅斯和環繞北極的其他國家北部的北方森林每年夏天在閃電擊中參天大樹後都會燃燒,當它們在火焰中變成灰燼和木炭時,會向空氣中釋放大量二氧化碳。然而,一些科學家認為,從全球變暖的角度來看,這場改變氣候的自然災害可能並非完全是壞事:木炭是一種將碳穩定地儲存在地下的方式,富含碳的木炭可以在地下安全地停留數百年甚至數千年。或者至少這就是所謂的生物炭的理論。今天發表在《科學》雜誌上的一項新研究表明,這種木炭可能無法像之前認為的那樣在土壤中儲存那麼多碳。
瑞典農業科學大學的生態學家和研究合著者大衛·沃德爾說,木炭帶電的表面(它是用於過濾器的原因)會吸收簡單的有機化合物,而這些化合物反過來“成為微生物的良好食物來源”。 “由於這些化合物富含碳,並且在木炭表面的微生物作用下迅速分解,因此我們觀察到碳的大量加速流失。” 換句話說,木炭與微生物一起,不但沒有將碳滯留在土壤中,反而加速了碳釋放回大氣層。
生態學家們透過在瑞典的三個地點放置數百個袋子進行了這項發現,這些袋子分別裝有純木炭、森林地表的天然落葉層,或者木炭和落葉層的混合物,為期十年。他們報告說,當他們在2006年取回這些袋子時,裝有混合物的袋子(最像森林火災後的自然條件)中的物質已經縮減了近25%,並在10年期的頭兩年內損失了很大一部分碳。
然而,純木炭幾乎保持不變。“沃德爾說,向土壤中新增木炭所造成的土壤[碳]流失量可能會部分抵消木炭本身固定的[碳]量。”
一些專家提議使用這種木炭或生物炭,作為抵消森林火災和枯樹額外排放二氧化碳的一種方式。事實上,有人提議將近年來阿拉斯加和加拿大西部被松樹甲蟲殺死的大片森林變成這種生物炭。
但沃德爾警告說,變成木炭的樹木可能最終會從森林地表釋放出更多的二氧化碳,而不是充當碳匯。
這並不意味著生物炭可能在農業中找不到有用的應用,在農業中,它可能提高土壤肥力並減少碳排放。康奈爾大學生物地球化學家約翰內斯·萊曼說:“最有用和最容易[應用生物炭的地點]是將生物炭應用於沒有像作者研究的那樣的凋落物層的農業土壤。”他研究了亞馬遜歷史居民的古代生物炭實踐。
但這意味著需要更多的研究來確定使用這種方法是捕獲還是釋放了更多的碳。 沃德爾說,尤其重要的是要看看他的發現是否適用於其他生態系統和型別的木炭。“換句話說,我們發現的是否是一種普遍現象,它在生態學上是否重要?”