Колико је органски угљеник ускладиштен у земљишту осетљив на флуктуирајуће температуре и садржај влаге? Ово питање је у фокусу нове студије истраживача из МАРУМ-а – Центра за науке о морској животној средини на Универзитету у Бремену и Института Алфред Вегенер, Хелмхолц центра за поларна и морска истраживања у Бремерхавену.
Глобално, земљиште складишти више него двоструко више угљеника него атмосфера. Начин на који земљиште апсорбује и ослобађа угљеник стога значајно регулише атмосферске концентрације гаса стаклене баште угљен-диоксида (CO2). У контексту текућих антропогених климатских промена, важно је боље разумети осетљивост угљеника у земљишту - на пример, када температуре порасту или се промени циклус воде. Климатске промене су директно повезане са ослобађањем угљеника из земљишта.
Студије су већ указале на значај подручја пермафроста, где пораст температуре доводи до ослобађања угљеника из претходно замрзнутог земљишта. Међутим, велике количине органског угљеника су такође ускладиштене у земљиштима у суптропским и тропским подручјима. У овим регионима до сада није било јасно који је главни фактор за промене у брзини обрта угљеника. „Микроби који разлажу органску материју су генерално активнији у топлим и влажним условима, тако да садржај угљеника у тропским земљиштима веома брзо реагује на климатске промене. Неке студије наводе велики утицај променљивих хидроклиматских услова, док у другима температура игра главну улогу“, објашњава водећа ауторка др Вера Мејер из МАРУМ-а.
Да би боље расветлиле ове процесе великих размера, Мајер и њене колеге су се определиле за прилично неконвенционалан приступ. Уместо испитивања земљишта, анализирале су старост органске материје коју је Нил транспортовао из земљишта у Средоземно море и таложио близу ушћа реке. Нил транспортује материјал из огромног сливног подручја од суптропских до тропских региона североисточне Африке до источног Средоземља. Узорци за студију потичу из језгра приобалног морског седимента у коме су таложени записи о старости од много хиљада година. Таква језгра седимента стога омогућавају много дужи поглед уназад у времена у историји Земље када се клима значајно разликовала од данашње и претрпела значајне промене. „Старост органског материјала који је донео Нил у суштини зависи од два фактора: колико дуго је лежао у земљишту и колико је потребно реци да га транспортује. Предност нашег приступа је у томе што се могу истражити дуги временски периоди, у овом случају последњих 18.000 година од последњег леденог доба“, каже др Ено Шефус, такође из МАРУМ-а.
Резултати су изненадили истраживаче и открили нешто неочекивано: Старост угљеника на копну се само незнатно променила са променама у падавинама и повезаним променама у отицању, али је снажно реаговала на промене температуре. Штавише, промена старости услед повећања температуре након последњег леденог доба била је знатно већа него што се очекивало. То значи да је постглацијално загревање драстично убрзало разградњу органске материје микроорганизмима у земљишту и изазвало много веће ослобађање CO2 из (суб)тропских земљишта него што је предвиђено моделима циклуса угљеника. Коаутор др Петер Келер са AWI Бремерхафен каже: „Чињеница да модели тако значајно потцењују ослобађање угљеника из земљишта показује нам да морамо да ревидирамо осетљивост угљеника у земљишту у нашим моделима.“
Међутим, овај ефекат није само допринео повећању концентрације атмосферског CO2 на крају последњег леденог доба, већ има и далекосежне последице за будућност: промет угљеника у земљишту ће се убрзати са даљим глобалним загревањем и могао би додатно повећати концентрацију атмосферског CO2 у претходно потцењеној повратној спрези.
Оригинална публикација
Вера Д. Мејер, Петер Келер, Надин Т. Смит, Јулијус С. Лип, Бингинг Веи, Гезине Моленхауер, Ено Шефус: Доминантна контрола температуре на промет угљеника у (суб)тропском земљишту. Nature Communications 2025.
