新研究解决了长期争论:农业侵蚀创造了碳汇还是碳源？

互推小编 2023-12-11

新研究解决了长期争论:农业侵蚀创造了碳汇还是碳源？

径流中的迁移:分离和迁移可以将OC从团聚体中的受保护状态转变为有效状态，并在其中更快地矿化。掩埋:被侵蚀的有机碳的沉积使有机碳进入低矿化度环境，也可以通过聚集增强保护作用。底土混合:在受侵蚀的地方，由于侵蚀，新的植被进入裸露的底土，形成新的有机碳，取代了一些被侵蚀的有机碳。净初级生产(NPP)反馈:侵蚀和沉积可能影响养分和土壤深度状况(从而影响土壤肥力)以及控制有机碳输入与输出的环境因素。信用:生物地球科学(2023).DOI: 10.5194/bg-20-635-2023

在过去的十年里，研究人员已经敲响了警钟土壤侵蚀是全球粮食安全的最大威胁。随着世界各国政府开始实施土壤保护措施，一场新的辩论开始了:农业土壤侵蚀创造了净有机碳(OC)汇还是源？这个问题至关重要，因为碳汇吸收的碳比它们释放的多，而碳源释放的碳比它们吸收的多。不管怎样，答案对全球土地利用、土壤保护实践及其与气候变化的联系都有影响。

在杂志上发表的一项新研究中生物地球科学两位研究人员表明土地有机碳腐蚀悖论，即农业侵蚀是否导致有机碳的汇或源，可以在我们考虑地理和历史背景时得到调和。这项研究是比利时UCLouvain大学和苏黎世联邦理工学院合作的结果。

有机碳级联

早期的研究认为，土壤有机碳的很大一部分被固定在农业用地消失在空气中。他们得出结论，农业侵蚀是大气中二氧化碳的一个来源2，这导致了双赢的概念:减少侵蚀的土壤保护措施会产生更健康的土壤和更大的碳汇。

然而，最近的研究挑战了这一假设，并提出了侵蚀有机碳的不同途径。他们提出了“地貌有机碳泵”的概念，将有机碳从大气转移到从侵蚀中恢复的高地土壤，再转移到掩埋地，在那里有机碳在低矿化度的环境下不会分解。沿着这条地貌传送带，最初由植物固定的有机碳沿着地球表面不断横向转移，在那里它可以储存在沉积环境中。

这些研究认为，有机碳回收和陆地沉积的结合可以捕获大量的大气碳，因此侵蚀实际上可能代表有机碳汇。

“我们证明了这两种对立的观点是如何同时存在的，因此这项研究提供了对观点差异的理解，”加州大学鲁汶分校地球与生命研究所的克里斯托夫·范·奥斯特解释说。

此处显示的示例(实线)使用了正文中描述的和表2中给出的模型参数的最佳估计值(即，α径流D 0.04、τ径流D 1、α河流D 0.5、τ河流D 1、α埋藏D 0.54、τ埋藏D 0.008、α采收D 0.86、τ采收D 0.006)。红色阴影区域表示与净总体效应的模型参数相关的不确定性。信用:生物地球科学(2023).DOI: 10.5194/bg-20-635-2023