Duizend jaar oude tropische grond die is opgegraven door versnelde ontbossing en landgebruik in de landbouw kan koolstofdioxide in de atmosfeer uitstoten, volgens een nieuwe studie van onderzoekers van de Florida State University.

In een onderzoek van 19 locaties in het oosten van de Democratische Republiek Congo, onderzoekers ontdekten dat zwaar ontboste gebieden organische koolstof uitlogen die aanzienlijk ouder en biologisch beter afbreekbaar is dan de organische koolstof die uit dichtbeboste gebieden wordt uitgeloogd.

Bevrijd uit diepere bodemhorizonten en door regen uitgeloogd in waterwegen, dat oudere, chemisch onstabiele organische koolstof wordt uiteindelijk geconsumeerd door microben die in de beek leven, die de rijke verbindingen verslinden en kooldioxide terug in de atmosfeer inademen. Het is een proces dat lokale ecosystemen in gevaar kan brengen en het broeikaseffect verder kan aanwakkeren. aldus onderzoekers.

"Op veel manieren, dit is vergelijkbaar met wat er 100 jaar geleden gebeurde in het stroomgebied van de Mississippi, en recentelijk in de Amazone, " zei studie auteur Rob Spencer, een universitair hoofddocent bij FSU's Department of Earth, Oceaan en Atmosferische Wetenschap. "Congo wordt nu geconfronteerd met de conversie van ongerepte gronden voor landbouw. ​​We willen weten wat dat zou kunnen betekenen voor de koolstofcyclus."

Hoewel de bredere effecten van ontbossing op de koolstofcyclus algemeen bekend zijn, onderzoekers zeiden dat hun bevindingen, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Geowetenschappen , suggereren dat er een extra pad of lekkage van koolstof in rivieren is uit grond die is gekarnd door ontbossing en landconversie.

"Op dit punt, het is moeilijk om de omvang van deze flux te kennen en dus het relatieve belang van dit proces in vergelijking met andere antropogene bronnen van CO2, maar het zal waarschijnlijk groeien met extra ontbossing en landgebruikconversie, " zei voormalig FSU postdoctoraal onderzoeker Travis Drake, hoofdauteur van de studie. "We hopen dat dit artikel meer onderzoek stimuleert naar het relatieve belang van dit proces."

Om de verschillende bodems beter te kunnen onderscheiden in hun onderzoek, onderzoekers analyseerden de opgeloste organische koolstof die van onderzoekslocaties naar uitstromende beken en rivieren werd afgevoerd. Met behulp van ultrahoge resolutie massaspectrometriegegevens gegenereerd door geavanceerde tools in het FSU-hoofdkantoor National High Magnetic Field Laboratory, het team ontdekte dat de oudere opgeloste organische stoffen die uit ontboste gebieden werden geloosd, meer energierijk en chemisch divers waren dan die uit beter bewaarde bossen

Algemeen, beboste gebieden gaven significant meer opgeloste organische koolstof vrij dan ontboste gebieden. Maar de opgeloste organische stoffen die uit de ontboste en landconverteerde gebieden kwamen, waren uitzonderlijk biologisch labiel, of geschikt voor microbiële consumptie.

"Compositie, de opgeloste organische stoffen uit ontboste landschappen zaten vol met het soort dingen dat microben het liefst eten - eenvoudigere en gemakkelijk toegankelijke verbindingen met veel stikstof, " zei Drake, die nu onderzoek doet aan het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie in Zürich. "We denken dat de microbiële consumptie van deze oude organische stoffen afkomstig van de bodem gedeeltelijk de hogere concentraties CO2 die we in de ontboste gebiedsstromen hebben waargenomen, kan verklaren."

In opkomende tropische gebieden zoals Congo, door ontbossing gerelateerde bodemverstoring heeft het potentieel om de uitspoeling van organische koolstof door regenval drastisch te verhogen. Dat verlies aan organisch materiaal kan de bodemvruchtbaarheid in gevaar brengen en het stroomafwaartse transport van essentiële voedingsstoffen die aquatische en kustecosystemen ondersteunen, verminderen.

Breder, dit proces betekent dat koolstof die millennia veilig in de aarde was opgeslagen, nu opnieuw in de moderne koolstofcyclus kan komen. Indien, zoals onderzoekers stellen, dat koolstof uiteindelijk als koolstofdioxide in de atmosfeer terechtkomt, het zou kunnen bijdragen aan het broeikaseffect.

Onderzoekers zeiden dat deze bevindingen de urgentie onderstrepen van het identificeren van de tweede- en derde-orde-effecten van ontbossing, landconversie en de ongecontroleerde verstoring van diepe, voedselrijke bodems in de tropen. Hoewel wijdverbreid en systematisch bosbehoud het beste tegengif is, de paper suggereert dat minder ontwrichtende landbouwpraktijken een deel van de destabilisatie kunnen helpen compenseren.

"Dit onderzoek richt zich op Congo omdat de tropen echt in de voorhoede staan ​​van landbouwgedreven landgebruikconversie, ' zei Spencer.

"Uiteindelijk, het hangt af van het behoud van bossen die koolstof over langere tijd in de bodem vasthouden en opslaan, " voegde Drake toe. "Wanneer conversie van landgebruik plaatsvindt, betere praktijken zoals terrassen, het gebruik van bufferstrips en het aanbrengen van organische resten zou een deel van de waargenomen uitloging van organische koolstof kunnen verbeteren."