Скрытая химия железных минералов объясняет, как почвы улавливают углерод

Ученые из Северо-Западного университета выяснили, почему оксиды железа являются мощными ловушками для углерода. Исследование показало, что распространенный минерал ферригидрит использует несколько принципиально разных химических стратегий для захвата и удержания органических молекул.

Это открытие имеет ключевое значение для понимания долгосрочного сохранения углерода в почвах, которое предотвращает его превращение в парниковые газы. Почвы, содержащие около 2500 миллиардов тонн связанного углерода, являются вторым по величине резервуаром углерода на планете после океана, и оксиды железа связаны с более чем третью этого запаса.

Исследователи обнаружили, что поверхность ферригидрита, несмотря на общий положительный заряд, представляет собой наномозаику из положительных и отрицательных участков. Это позволяет минералу связывать соединения с разным зарядом. Кроме электростатического притяжения, он использует химические связи и водородные связи, что делает его универсальным "ловцом" углерода. Работа, опубликованная в журнале Environmental Science & Technology, дает наиболее детальное на сегодняшний день представление о поверхностной химии этих важных минералов.