Новые данные показывают ускоренное глобальное высвобождение фосфора из почв при более высоких температурах

Исследование, опубликованное в Science Advances, демонстрирует, что высвобождение фосфора (P) из почв усиливается при более высоких среднегодовых температурах (MAT). Этот вывод основан на новой компиляции данных о температуре и содержании фосфора в поверхностных почвах по всему миру.

Фосфор, высвобождаемый из почв в результате химического выветривания, играет критическую роль в глобальном цикле ключевых элементов и влияет на размер биосферы Земли. Хотя теоретически предполагалось, что глобальный климат значительно влияет на выветривание фосфора, до сих пор не хватало прямых эмпирических доказательств в глобальном масштабе. Учёные из Института геологии и геофизики Китайской академии наук (CAS) и их коллеги составили геохимический набор данных о глобальных поверхностных почвах для изучения этой связи.

Анализ показал, что температура является основным регулятором подвижности фосфора. В более тёплом климате (> 12°C) и при высокой интенсивности силикатного выветривания наблюдается снижение удержания P в почвах. В таких средах с высокой интенсивностью выветривания более низкий pH почвы способствует удалению первичного апатита и растворению фосфатов Al, Fe, Ca. Кроме того, более высокое соотношение каолинита к иллиту приводит к снижению адсорбционной способности фосфора глинистыми минералами. Моделирование на основе этих данных показывает быстрое увеличение потока выветривания фосфора в глобальном диапазоне MAT от 20°C до 23°C.

Учитывая положительное влияние снабжения питательными веществами на первичную продуктивность и захоронение органического вещества, это исследование предполагает, что усиленный поток выветривания фосфора в тёплом климате является критическим компонентом естественного термостата Земли и, вероятно, был причиной океанической аноксии во время прошлых событий потепления климата. «Дальнейшим следствием этого исследования является то, что потенциальное ускорение потерь фосфора из почв из-за антропогенного потепления климата может создавать угрозы для сельскохозяйственного производства, наземных и морских экосистем и изменять окислительно-восстановительные условия в океане», — отметил профессор Чжао, корреспондент исследования.