科學家警告說，環境模型中遺漏了數萬億噸碳

我們都知道地球大氣中的碳，可能也知道植物和動物體內所含的碳。但是，地球上陸地生態系統中很大一部分碳都存在于我們可能忽略的顯而易見的東西中：土壤。

即使我們確實考慮了土壤中的碳，我們通常也會考慮土壤中有機物中的碳，例如植物凋落物、細菌或動物糞便。然而，土壤中的無機礦物成分也含有碳。

在一項新的研究中最新發表于科學，我們發現土壤無機碳比任何人意識到的要多得多——而且它可能是地球碳循環中一個令人驚訝的重要參與者。

我們分析了來自世界各地的 200,000 多個土壤測量值，計算出全球頂部兩米的土壤含有約 2.3 萬億噸無機碳。這大約是世界上所有陸地植被中發現的碳的五倍。

我們估計，在未來30年內，可能會釋放約230億噸（1%）的碳，對地球的土地、水域和大氣的影響知之甚少。

什么是土壤無機碳？

無機碳以各種形式存在于土壤中。它可以是二氧化碳氣體，溶解在水或其他液體中，也可以是碳酸鹽礦物的固體形式。

按重量計算，大多數無機碳是固體碳酸鹽，通常是碳酸鈣（一種常見于石灰石、大理石和白堊等材料中的物質）。它們使土壤看起來發白，而有機碳則使土壤變黑。

土壤碳酸鹽可以來自巖石的風化，也可以來自土壤礦物質與大氣二氧化碳的反應。

在澳大利亞等干旱和半干旱環境中，無機碳往往在土壤中積聚更多。這是因為當水流過土壤時，它往往會帶走一些碳酸鹽。

我們的估計顯示，澳大利亞土壤的頂部兩米處蘊藏著約1600億噸（7%）的世界無機碳。這使得澳大利亞擁有世界第五大土壤無機碳庫。

在較潮濕的地區，土壤碳酸鹽也可能以富含鈣的沖積沉積物或鈣質巖石的形式出現在河流沿岸、湖泊和沿海地區。喀斯特地區的土壤——富含石灰石等巖石的地區，通常以洞穴和天坑為特征——通常含有巖石中的碳酸鹽。在中亞等地區，大量的風吹沉積物（黃土）有助于碳酸鹽礦物的積累。

我們為什么要關心？

這個巨大的碳庫受到環境變化的影響，尤其是土壤酸化。酸溶解碳酸鈣，這意味著碳溶解在水中或以二氧化碳氣體的形式釋放。

全球許多地區（如中國和印度）的土壤由于酸雨以及工業活動和集約化農業造成的其他污染而變得更加酸性。

科學家們認為土壤中的碳酸鹽是一個相對穩定的碳庫，隨著時間的推移變化緩慢。然而，人類活動使土壤無機碳更具流動性。

農田的灌溉和施肥加快了土壤無機碳的溶解和從土壤中滲出的速度。

在地球歷史的很長一段時間里，無機碳一直在土壤中積累。對這種碳的干擾將對土壤健康產生深遠的影響。

對這種碳的破壞會損害土壤中和酸度、調節養分水平、促進植物生長和穩定有機碳的能力。土壤無機碳不僅可以儲存碳，還可以支持土壤在生態系統中的許多關鍵功能。

在我們的研究中，我們發現每年有 11.3 億噸無機碳從土壤中流失到內陸水域。這種損失對陸地、淡水體、大氣和海洋之間的碳遷移產生了深遠但經常被忽視的影響。

該怎么辦？

有一個越來越多的認可土壤碳作為基于自然的抗擊解決方案的基本組成部分的重要性氣候變化.然而，到目前為止，大部分關注點都集中在有機碳上。我們的研究表明，無機碳值得同等關注。

改良的土地實踐可以減少對全球土壤無機碳庫的干擾，甚至可能使其變大。在農業中，使灌溉和施肥更好地適應植物生長需求可以減少對無機碳的影響。在一些土壤中，有機改良劑，如堆肥和肥料，可以防止酸化，提高鈣含量，增加土壤無機碳。

我們的研究表明，通過在土壤中封存碳來緩解氣候變化的努力必須包括無機碳和有機碳。

土壤中的無機碳與氣候變化、工業污染和土壤過度利用等全球變化有關，與有機碳的方式不同。然而，一些將更多碳鎖定在土壤中的策略——例如增強巖石風化、植樹造林和將有機碳捕獲在土壤礦物中——也可能有助于增加無機碳的水平。

已經有國際土壤碳計劃，如每千倡議 4 個，旨在將全球土壤碳儲存量每年增加0.4%。這些努力可以通過考慮無機碳在實現可持續土壤管理和實現氣候目標方面的關鍵作用來進一步提高他們的雄心壯志。

黃媛媛，高級研究科學家，中國科學院;佩普·卡納德爾，CSIRO環境首席研究科學家;全球碳項目執行主任聯邦科學與工業研究組織和王瑩萍，首席研究科學家，聯邦科學與工業研究組織

本文轉載自對話根據知識共享許可。閱讀原文.

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