Исследователи ORNL улучшили модели углеродного цикла в почве

Новая модель углеродного цикла, разработанная в Национальной лаборатории Ок-Ридж Министерства энергетики США, лучше учитывает активность микроорганизмов в почве, выделяющих диоксид углерода, что улучшает понимание учеными роли почвы в будущих изменениях климата.

Предсказание изменения климата в значительной степени зависит от цикла CO₂, который находится в четырех основных резервуарах: атмосфере, биосфере, океанах и почве. Модель ORNL была создана, чтобы заменить традиционные модели почвенного углеродного цикла. Как отмечает соавтор работы Мелани Мэйес, большинство современных моделей игнорируют тот факт, что разложение фактически осуществляют микробы.

В статье, опубликованной в журнале Ecological Applications, исследователи ORNL интегрировали данные научной литературы о деградации углерода в почве, чтобы создать модель MEND (Microbial-Enzyme-mediated Decomposition). Эта комплексная модель учитывает, как различные формы углерода в почве взаимодействуют с внеклеточными ферментами, выделяемыми микробами, что позволяет понять скорость его перемещения.

MEND — первая модель, способная отслеживать деградацию, учитывая большинство соответствующих процессов и оценивая параметры на основе всестороннего обзора литературы. Она основана на физиологических функциях микробов и учитывает влияние температуры на их способность выделять CO₂. Почва может либо запасать, либо высвобождать углерод в зависимости от скорости разложения.

Команда ORNL в течение следующих шести-восьми месяцев проведет лабораторные эксперименты, чтобы убедиться в точности модели MEND. В конечном итоге исследователи надеются интегрировать свою модель в общедоступную суперкомпьютерную программу Community Land Model, которая используется для прогнозирования будущих изменений климата.