science >> Wetenschap >  >> Natuur

Studie vindt organische bodemvangsten, houdt meer koolstof vast

Elham Ghabbour, Hoofdonderzoeker Afdeling Chemie &Chemische Biologie en Geoffrey Davies, Matthews Distinguished University Professor, werk in Hurtig Hall aan de Northeastern University op 27 september, 2017. Krediet:Matthew Modoono/Northeastern University

In de afgelopen negen jaar heeft Noordoost-wetenschappers Geoffrey Davies en Elham Ghabbour hebben hun handen vuil gemaakt, het analyseren van bodemmonsters uit bijna elke staat in het land. Al dat zeven, sorteren, etikettering, en testen hebben geleid tot nieuw onderzoek dat aantoont dat bodem van biologische boerderijen beter is in het vastleggen van koolstof dan bodem van conventionele boerderijen.

Ghabbour, een bodemdeskundige, zei dat de reden waarom organische grond meer koolstof kan bevatten, is omdat het hogere concentraties humuszuren heeft. Dit zijn stoffen in de grond die het de bruine kleur geven die we in onze achtertuinen zien, in tegenstelling tot de zandblonde of asrode variëteiten. Humuszuren binden zich aan de bodem, het vruchtbaarder maken, waardoor het water kan vasthouden, en planten helpen bij het opnemen van voedingsstoffen. Het vangt ook koolstof op - een broeikasgas dat bijdraagt ​​aan klimaatverandering - uit de lucht en slaat het op lange termijn op.

In samenwerking met het Biologisch Centrum, een non-profit onderzoeks- en onderwijsorganisatie, en werken met burgerwetenschappers in het hele land, Ghabbour en Davies verzamelden en analyseerden 659 organische bodemmonsters uit 39 staten en 728 conventionele bodemmonsters uit alle 48 aangrenzende staten. Ze ontdekten dat organische bodemmonsters 44 procent meer humuszuren bevatten dan conventionele bodemmonsters.

De bevindingen, zondag gepubliceerd in Advances in Agronomie, gevolgen hebben voor het klimaat en de algehele gezondheid van de planeet, ze zeiden. "Het is ook consistent met de mantra van Northeastern:het bevorderen van duurzaamheid en veiligheid, " zei Davies, Matthews Distinguished University Professor of Chemistry. "Voedsel moet veilig zijn, en je moet de middelen behouden om voedsel te verbouwen."

Krediet:Northeastern University

Dit is de eerste studie in zijn soort, zei Ghabbour. Zij en Davies ontwikkelden een nieuwe methode om humuszuren uit grondmonsters te extraheren - een proces dat negen dagen in beslag neemt. Ze beschreven de methode in de krant in de hoop dat andere laboratoria over de hele wereld hun bevindingen zullen repliceren.

Ghabbour bestudeert humuszuur sinds 1982. Ze kwam in 1993 bij Northeastern, toen zij en Davies de Humic Acid Research Group oprichtten. "Ze is de toonaangevende expert op dit gebied, " zei Davies. Een van de vroege ontdekkingen van de groep was het vinden van humuszuurmoleculen in een levende plant. Tot op dat moment, wetenschappers hadden gedacht dat het alleen afkomstig was van ontbindende planten.

Humuszuur is nog steeds gehuld in mysterie, zelfs vandaag. "We hopen een chemische structuur te vinden uit het spectrum van humuszuren, " zei Ghabbour. "We hebben op dit moment alleen modelstructuren voorgesteld.

Krediet:Northeastern University

"Niemand kent de structuur ervan, "Vervolgde Ghabbour. "Humuszuren vangen ook koolstofdioxide op - een broeikasgas in de vorm van organische stoffen dat bijdraagt ​​aan klimaatverandering."

Onderzoekers weten ook niet waarom organische grond hogere concentraties humuszuur heeft dan conventionele grond. Maar ze hebben een theorie.

"Een van de redenen zou kunnen zijn dat het voeden van bodems met mest dit materiaal doodt, " zei Davies. Humuszuren werken als natuurlijke meststoffen, selectief binden aan toxines en het vrijgeven van voedingsstoffen in de bodem. Het synthetische alternatief voor humuszuren is door de mens gemaakt "plantenvoedsel" zoals Miracle-Gro en andere meststoffen. Maar hoewel deze producten effectief kunnen zijn, "Het is geen bouwgrond. Het geeft planten snel voedsel", zei Ghabbour. "De humuszuren in de bodem zijn op lange termijn gezonder voor de bodem."

Elham Ghabbour, Hoofdonderzoeker afdeling Chemie &Chemische Biologie toont minerale resten van de verbranding van grond in Hurtig Hall aan de Northeastern University op 27 september, 2017. Krediet:Matthew Modoono/Northeastern University