Новое исследование отслеживает пути углерода в почве и подтверждает, что органическое вещество, связанное с минералами, является наиболее стабильным пулом углерода

Глобальное исследование показало, что минерал-ассоциированное органическое вещество (МАОМ) служит наиболее стабильным долгосрочным резервуаром углерода в различных экосистемах. Результаты, опубликованные в журнале Soil Biology and Biochemistry, дают новое представление о том, как стабильность почвенного углерода формируется под влиянием землепользования, климата и химии почв.

Исследование, проведенное под руководством доктора Сунь Тао из Института прикладной экологии Китайской академии наук, проанализировало опубликованные глобальные наборы данных с использованием естественного содержания стабильного изотопа углерода ¹³C. Анализ различий в содержании ¹³C (Δ¹³C) в агрегатах почвы разного размера и фракциях разной плотности позволил оценить интенсивность микробной переработки и стабильность органического вещества в различных пулах углерода. Результаты показали, что значения Δ¹³C возрастали с уменьшением размера агрегатов и увеличением плотности частиц, что указывает на большую микробную переработку и химическую стабилизацию. МАОМ последовательно демонстрировало наибольшее обогащение Δ¹³C, подтверждая свою роль как наиболее химически стабильной и переработанной микробами формы органического вещества почвы в глобальном масштабе.

Пути трансформации органического вещества различались в зависимости от землепользования. Леса и луга демонстрировали более высокие значения Δ¹³C, тогда как пахотные земли — более низкие, что, вероятно, связано с более частым нарушением почвы и измененным составом органических остатков. Климатические условия также играли значительную роль: влажные тропические регионы показали наибольшее обогащение ^13C, а средиземноморский климат — наименьшее, что подчеркивает влияние температуры и влажности на динамику микробного разложения. Ключевыми регуляторами микробной активности и трансформации органического вещества стали pH почвы и содержание глины.

Эти выводы имеют важное значение для улучшения стратегий секвестрации углерода и управления питательными веществами. Исследователи рекомендуют адаптированные стратегии землепользования для оптимизации преобразования растительных остатков в стабильные формы углерода: в умеренных пахотных землях — применение сберегающей обработки почвы и возврата соломы; в засушливых степях — поддержание многолетней растительности и улучшение влажности почвы; в управляемых лесах — корректировка видового состава деревьев и улучшение качества подстилки для поддержки микробной активности.