ORNL и Los Alamos разработали новый подход для помощи ученым и фермерам

Устойчивое земледелие, изначально внедряемое для сохранения качества почвы, может также играть роль в поддержании здорового климата. Ученые из национальных лабораторий Ок-Ридж (ORNL) и Лос-Аламос (LANL) исследуют огромный потенциал почв в секвестрации углерода. По оценкам, новые методы землепользования могут сократить выбросы углерода в США на целых 25%. Однако наиболее эффективные практики до сих пор не ясны. Исследование, опубликованное в Soil Science Society of America Journal, проливает свет на эту тему, предлагая простой и портативный полевой метод измерения содержания углерода в почвах.

Авторы адаптировали метод лазерно-искровой эмиссионной спектроскопии (LIBS). Технология LIBS измеряет свет, излучаемый при испарении малой части образца лазерным импульсом, что дает элементный "отпечаток пальца" вещества. Задача состояла в настройке эксперимента для точных измерений углерода независимо от характеристик почвы. Ученые протестировали различные образцы почв с разным составом песка, ила и глины при разных длинах волн и энергиях лазера. Результаты показали, что LIBS — перспективный и надежный метод для полевого отбора проб почвенного углерода.

«Когда микроструктура почвы нарушается, это разрушает агрегаты, что приводит к большим потерям почвенного углерода в результате микробного разложения», — пояснил почвовед ORNL Чак Гартен. Нарушение структуры почвы, например, при интенсивном земледелии, способствует потере до 50% почвенного углерода. Микроорганизмы получают доступ к защищенному ранее органическому веществу и разлагают его, выделяя CO₂ в атмосферу. Исторически интенсивное земледелие в первые 30 лет освоения Великих равнин США снизило содержание органического вещества в почвах более чем на 50%, а продуктивность упала на 70%.