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土壌温暖化実験は、気候変動に関する仮定に挑戦します

土壌に対するより高い温度の影響を調べる研究は、温暖化だけでは土壌から放出される二酸化炭素のレベルが上昇しないことを示しています。代わりに、より高い温度と、より多くの炭素 - および窒素やリンのようなより多くの栄養素を組み合わせたものと、土壌から放出される二酸化炭素レベルが高くなりました。 この調査結果は、土壌中の炭素貯蔵と二酸化炭素の排出物の間の繊細なバランスをとる行為において自然が果たす役割を反映したパズルの別の部分を提供します。 土壌からの二酸化炭素排出量の多くは、微生物、バクテリア、菌類、ウイルスなどの小さな生物、土壌に住み、二酸化炭素を「息を吐き出す」という微生物から来ています。 「物事が暖まると、植物の光合成が増え、微生物が代謝されるための「食物」が増え、微生物の活動が増えます」と、NC州の植物および微生物生物学および作物科学省の共同任命を持つ助教授であり、研究を説明する論文の対応する著者であるDebjani Sihi氏は述べています。 「ここでの問題は、温暖化が土壌からの二酸化炭素放出を引き起こすのに十分であるかどうかです。調査結果は、土壌微生物が成長して繁栄する必要があるという容易に入手可能な形の炭素と栄養素を持っていない場合、加熱だけで炭素の損失を増加させないことを示しています。」 Sihiは、熱と栄養素のみを追加すると、研究された土壌からの二酸化炭素排出量が増加しないと付け加えました。これは、米国南東部の長期畑を温めた実験部位から生まれました。土壌からの二酸化炭素レベルには、容易に入手可能な形の土壌炭素が必要でした。 最近まで、温暖化の研究は、寒さ（北極、北極、温帯）の気候で主に実施されてきましたが、研究者は少しの温暖化が大きな変化につながる可能性のある場所の効果を理解しようとすると述べました。 対照的に、この研究では、地球上で最も長く走っている土壌温暖化施設の1つがあるジョージア州アテネの亜熱帯気候から不妊土壌を調べました。 「この研究は、在来の森林地帯ではなく、森林の土地に変換された以前の綿の畑で発生します」とSihi氏は言います。 「綿は網羅的な作物なので、土壌には多くの栄養素や炭素が含まれていません。土壌は肥沃でも健康でもありません。」 研究者たちはフィールドサイトから土壌を集め、それを研究室に持ち込み、摂食を受ける - 最大2.5度摂氏。彼らはまた、土壌炭素循環における多くの複雑な経路を調べました。これは、炭素が土壌に保管または排出されるプロセスです。 土壌は、植物材料から生体微生物や死んだ微生物まで、さまざまな形の有機物を保持しており、そのすべてが炭素循環に関与しています。微生物は、生き残り、成長するための食物を常に探しています。研究者は、これらの異なるプールに貯蔵される炭素の量を追跡しました。 「微生物は呼吸しており、炭素からエネルギーを得ています。そして、彼らはまた、彼らが得ているのと同じ食物からの栄養素の需要を満たしている」とシヒは言った。 「エネルギー源、タンパク質、繊維など、バランスの取れた食事が必要な人間のように、微生物と同様の炭素を考えることができます。バイオマスを構築するために炭素の一部を使用します。また、複雑な有機物を構築するためにエネルギーを投資して、炭素と栄養素を組み込む必要があります。 「自然は炭素を放出しますが、炭素も吸収します。自然システムからのCO2の量がわかっている場合、他のさまざまな産業や経済セクターの目標を特定して炭素排出量を削減できます。」 Sihi氏は、継続的な共同作業は、温暖化が土壌炭素の損失にどのように影響するかを理解するために、熱帯からの2つのフィールド温暖化実験を含むさまざまな生態系を調べていると述べました。 「この場合、温暖化だけで微生物活性を刺激しない可能性があるように見えます。これらの微生物には実際には繁栄するリソースが多くないためです」とSihi氏は述べています。 「言い換えれば、枯渇した微生物資源は温暖化の影響を制限します。」 紙がに表示されます 生物地球化学。 Sihiの元大学院生であるYaxi Duは、最初の著者です。ジョージア大学のジャクリーン・モハンとポール・フランクソンは、この論文を共著し、この研究で使用した長期的な野外温度実験を維持しました。 Greta FrankeとZhilin Chenは、Sihiの研究室を支援した学部の研究者です。 研究のための資金は、米国エネルギー省の環境システム科学プログラム賞DE-SC0024410およびDESC0025314によって提供されました。 #土壌温暖化実験は気候変動に関する仮定に挑戦します