Новые данные о глобальном цикле кремния

Международная группа исследователей получила новые данные о глобальном цикле кремния, изучив древние почвенные образцы в Австралии. В своей работе, опубликованной в журнале Science, команда описала изучение почв разного возраста и полученные результаты. Джоанна Кэри из Бабсон-колледжа в сопроводительной статье в том же номере журнала обозначила связь между углеродным и кремниевым циклами и значение данного исследования.

Кремний — второй по распространенности элемент в земной коре, играющий жизненно важную роль для растений как на суше, так и в море. Растения используют кремний для построения тканей, что помогает защищаться от травоядных животных. В океане фитопланктон потребляет огромное количество кремния, постоянный приток которого обеспечивается реками и ручьями. В водоемы кремний попадает в результате эрозии содержащих его пород. Наземные растения также используют кремний, получая его из почвы. В данной работе исследователи отметили, что наземный биогеохимический цикл кремния (его перемещение из растений обратно в почву и снова в растения) изучен недостаточно. Для лучшего понимания этого процесса они отправились в регион Западной Австралии, который, в отличие от многих других частей мира, не был затронут плейстоценовыми оледенениями. Местные почвы позволили изучить цикл кремния за последние 2 миллиона лет.

Анализируя образцы почвы с разных глубин, ученые смогли сравнить древние и относительно молодые почвенные слои. Они установили, что с возрастом почва содержит меньше кремния — он вымывается дождевой водой. Однако более молодые почвы выше содержали больше кремния за счет разрушения пород и высвобождения этого элемента. Исследователи полагают, что их результаты указывают на постепенный переход контроля над циклом кремния от геохимических процессов к биологическим, где регулирующим элементом выступают растения. Они также предполагают, что такой цикл позволяет растениям поглощать необходимое количество кремния даже из почв, истощенных другими элементами. Кэри добавляет, что углубление знаний о цикле кремния должно привести к лучшему пониманию цикла углерода, поскольку эти два процесса тесно взаимосвязаны.