Современные представления о взаимодействии почвы и климата слишком упрощены, предупреждают ученые

Согласно статье в журнале Nature, международная группа ученых, включая профессора Дэвида Мэннинга из Университета Ньюкасла, утверждает, что наши прогнозы о масштабном высвобождении углерода из почв в атмосферу из-за роста температур слишком одномерны. Исследователи под руководством профессора Михаэля Шмидта из Цюрихского университета призывают пересмотреть предположения о скорости разложения углерода почвенными бактериями в условиях глобального потепления.

Ученые подчеркивают, что хотя температура, несомненно, играет роль, она часто не является доминирующим фактором. Необходимы новые подходы для прогнозирования реакции почвенного углерода на изменение климата. Команда предлагает ряд способов улучшить понимание этого процесса, например, отслеживая происхождение почвенных соединений через метаболические пути и экспрессию генов микробов.

«Почвы хранят больше углерода, чем атмосфера и живые растения, но мы до сих пор не понимаем, почему одни органические соединения сохраняются в почвах веками или даже тысячелетиями, а другие быстро разлагаются, — объясняет профессор Мэннинг. — Ответ на этот вопрос фундаментален для точного прогнозирования воздействия изменения климата и понимания точек перелома, которые могут высвободить этот углеродный сток в атмосферу».

В обзоре в Nature Шмидт и коллеги указывают, что традиционная точка зрения о сохранении органического вещества из-за образования сложных молекулярных структур, устойчивых к разложению, ошибочна. Современные данные, от визуализации молекул в почвах до экспериментов по отслеживанию разложения конкретных соединений, показывают, что основные формы органического вещества в почвах — это простые биомолекулы, а не крупные макромолекулы.

Команда утверждает, что среднее время пребывания углерода в почве обусловлено взаимодействиями между органическим веществом и окружающей почвенной экосистемой. Такие факторы, как физическая изоляция, рециклинг или даже неблагоприятные локальные условия температуры и влажности, могут снижать вероятность разложения данной молекулы. Эти механизмы стабильности почвенного органического углерода необходимо учитывать для улучшения моделей этой жизненно важной компоненты системы Земли.