肯尼亞的某些無花果樹不僅僅結出果實,它們還能從空氣中吸收二氧化碳并將其轉化為石頭??茖W家發現,這些樹木可以在樹干和周圍土壤中形成類似石灰巖的沉積物,以高度持久的形式鎖住碳。這種鮮為人知的碳途徑此前主要在非果樹中進行研究,如果通過農林復合經營模式推廣,或許可以為應對氣候變化提供一種強有力的天然工具。
新的研究表明,肯尼亞的某些無花果樹具有一種非凡的能力:它們可以吸收空氣中的二氧化碳(CO 2),并通過形成碳酸鈣將其鎖住 - 本質上是在樹干內部和周圍的土壤中形成石頭。
這項研究由來自肯尼亞、美國、奧地利和瑞士的科學家團隊領導,在布拉格舉行的戈德施密特地球化學會議上進行了展示。
這些樹木是已知最早利用草酸-碳酸鹽途徑的果實樹種之一。這意味著它們不僅像大多數樹木一樣通過生長木材和樹葉來儲存碳,還能將碳鎖定在樹干深處和周圍土壤中的固體礦物形式中。
所有樹木都通過光合作用吸收空氣中的二氧化碳,并將其轉化為木材、樹葉和樹根等有機物質。正因如此,森林常被視為自然的氣候解決方案。
但有些樹木更進一步。它們利用二氧化碳生成一種叫做草酸鈣的微小晶體。當樹木的部分死亡腐爛時,微生物和真菌會將這些晶體轉化為碳酸鈣。這種礦物質不僅比有機物儲存碳的時間更長,還能使樹木周圍的土壤堿性更強,營養更豐富。
非洲的無花果樹。圖片來源:Mike Rowley
蘇黎世大學 (UZH) 高級講師邁克·羅利博士在戈德施密特會議上介紹了這項研究。他表示:“我們對草酸碳酸鹽途徑的了解已有一段時間,但其碳封存潛力尚未得到充分重視。如果我們種植樹木用于農林復合經營,并利用其在生產糧食的同時將二氧化碳以有機碳形式封存的能力,那么我們可以選擇那些能夠以碳酸鈣形式封存無機碳,從而帶來額外益處的樹木?!?/p>
該團隊由蘇黎世大學、肯尼亞內羅畢理工大學、薩達納森林、勞倫斯伯克利國家實驗室、加州大學戴維斯分校和納沙泰爾大學組成,研究了肯尼亞桑布魯縣生長的三種無花果樹。他們確定了碳酸鈣的形成距離,并鑒定了參與這一過程的微生物群落。利用斯坦福同步輻射光源的同步加速器分析,他們發現碳酸鈣既在樹干外部形成,也在木材深處形成。
羅利博士解釋說:“隨著碳酸鈣的形成,樹木周圍的土壤堿性增強。碳酸鈣既在樹木表面形成,也在木材結構內部形成,這可能是因為微生物分解了表面的晶體,并滲透到樹木內部深處。這表明無機碳在木材內部的封存深度比我們之前意識到的要深?!?/p>
在所研究的三種無花果樹中,科學家發現韋克菲爾德無花果(Ficus wakefieldii)以碳酸鈣形式封存二氧化碳的效果最強。他們目前正計劃通過量化其需水量和果實產量,以及更詳細地分析不同條件下二氧化碳的封存量,來評估該樹種是否適合農林復合經營。
大部分關于草酸-碳酸鹽途徑的研究都集中在熱帶地區,并且主要關注那些不產糧的樹木。第一個被證實具有活躍草酸-碳酸鹽途徑的樹木是大綠柄桑(學名:Milicia excelsa)。它一生中可以在土壤中封存一噸碳酸鈣。
草酸鈣是最豐富的生物礦物之一,其晶體由許多植物產生。將草酸鈣轉化為碳酸鈣的微生物也廣泛存在。
“在較干燥的環境中更容易識別碳酸鈣,”羅利博士解釋說?!叭欢词乖谳^潮濕的環境中,碳仍然可以被封存。到目前為止,已經鑒定出許多種可以形成碳酸鈣的樹種。但我們相信,還有更多。這意味著,草酸-碳酸鹽途徑可能是一個重要的、尚未被充分探索的途徑,有助于在我們種植林業或果樹時減少二氧化碳排放?!?/p>
編譯自/scitechdaily
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