Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wetenschappers ontdekken methoden om de koolstofopslag in de humuslaag van het bos in Noord-China te reguleren

Relatie tussen uitwisselbare Mn-concentraties en C-voorraden in de bodem in humuslagen van boreale bossen. (A) Oppervlakte van het boreale bos en locatie van studielocaties in de database (n =2.538); (B) Log-log regressie tussen C-voorraden en uitwisselbaar Mn in de humuslaag (n =2.437). Krediet:Sun Tao

Er wordt geschat dat 30% van de terrestrische koolstofvoorraden ter wereld zich in de boreale bossen bevindt, waarvan 60% ondergronds. Organische bodemhorizonten bevatten ongeveer een derde van de koolstof in de bodem. Daarom is de stabiliteit van boreale bodems van cruciaal belang voor het begrijpen van de feedback van de mondiale koolstofcyclus op klimaatverandering en bodembeheer. De regulerende factoren van de koolstofvastlegging van humus in de boreale bossen wereldwijd zijn echter nog niet helemaal duidelijk.

Dr. Sun Tao en zijn team van het Instituut voor Toegepaste Ecologie van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben zwerfvuil en koolstof in de bodem bestudeerd. Ze manipuleerden twee onafhankelijke maar complementaire experimenten en toonden vervolgens aan dat uitwisselbaar mangaan (Mn) een kritische factor is die de koolstofaccumulatie in de boreale bossen reguleert, zowel op regionale schaal als over het gehele noordelijke breedtebereik.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences .

Met behulp van een meta-analyse die de gehele boreale zone bestrijkt, stelden de onderzoekers niet alleen vast dat uitwisselbaar Mn een belangrijke factor is die de langetermijnopslag van humuskoolstof in boreale bosbodems controleert, maar ook het eerste mondiale gegeneraliseerde Mn-effect op de organische koolstofvoorraden in de bodem opleverde. Boreale bossen.

Concreet verminderde de toevoeging van Mn in een 14 jaar durend bemestingsexperiment de koolstofvoorraden in de bodem, maar dit effect van de toevoeging van Mn werd pas na vier jaar zichtbaar.

Effect van jaarlijkse experimentele Mn-bemesting (MnSO4 ) over de opslag van humus C in boreaal bos over een periode van 14 jaar. Punten tonen de gemiddelde C-voorraden in de bodem in organische horizonten (humus) in controle- en Mn-bemeste percelen in een Larix gmelinii-stand in het Boreale China (Huzhong Forest Bureau of Daxing'an Mountains). Staven zijn gemiddelden ± SEM. Krediet:Sun Tao

De onderzoekers toonden aan dat uitwisselbaar Mn essentieel is voor het behoud van humus in boreale bossen, in die mate dat veranderingen in de mondiale koolstofcycli in de loop van tientallen jaren aanzienlijk kunnen worden beïnvloed. Daarom suggereerden ze dat een nauwkeurigere weergave van Mn-gemedieerde mechanismen die de koolstofopslag beïnvloeden in biogeochemische modellen het vertrouwen in de modelstructuur, parameterschatting en voorspellingen van de productie van organisch materiaal in de bodem en de afbraak van zwerfvuil zal vergroten.

Meer informatie: Yunyu Zhang et al., Uitwisselbaar mangaan reguleert de koolstofopslag in de humuslaag van het boreale bos, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2318382121

Journaalinformatie: Proceedings van de Nationale Academie van Wetenschappen

Aangeboden door de Chinese Academie van Wetenschappen