Klimatet som jorden upplevde för miljoner år sedan kan avslöja mer om jordens hälsa och deras förmåga att lagra koldioxid än nuvarande klimat, en ny studie har visat.

Kolcykling är grundläggande för allt liv på jorden, med lagring av kol i marken viktigt för att reglera klimatet, förbättra markens bördighet för att upprätthålla grödor, och fånga upp och behålla vatten. Men den vetenskapliga förmågan att förutsäga markens kollager i terrestra ekosystem är begränsad.

För att hjälpa till att övervinna denna utmaning, ett internationellt team av torrmarksforskare från Australien, Spanien och USA, inklusive UNSW professor David Eldridge, analyserade markens kol från mer än 5000 platser över hela världen.

Platserna sträckte sig från öknar till tropiska skogar och polära och tempererade skogar, och mer än 600 av dem kom från Australiens torra och halvtorra skogar.

Resultaten av studien publiceras idag i tidskriften Vetenskapliga framsteg .

"Föreställ dig att vi har två torra ekosystem som båda är gräsmarker. De ser båda lika ut, men den ena har tre gånger mer kol lagrad i jorden än den andra, säger professor Eldridge, från UNSW School of Biological, geo- och miljövetenskap.

"Det nuvarande klimatet och vegetationen från dessa två gräsmarker förklarar inte skillnaderna i deras mängd lagrat kol. Men om en av dem tidigare var en skog under ett blötare paleoklimat, det skulle ha mer markkol än förväntat, baserat på dess nuvarande klimat. "

Forskarna säger att införandet av paleoklimatisk information i jordens ekosystemmodeller kan hjälpa forskare att bättre förutsäga klimatpåverkan på markens kollager.

Teamet utvärderade också hur paleoklimat kunde förutsäga markens kollager i områden som har odlats.

"Jorderosion kopplad till intensiva jordbruksmetoder raderar de klimatiska arven på jordar, effektivt återställa systemet, säger professor Eldridge.

"Detta betyder att under intensivt jordbruk, nuvarande klimatförhållanden blir viktigare än tidigare klimat, med temperatur viktigare än nederbörd."

Resultaten av studien har viktiga implikationer för vår förståelse av processen för kollagring i marken under årtusenden.

"När arealen av odlingsmarker ökar för att föda en växande mänsklig befolkning, vår förmåga att förutsäga markens kollager med hjälp av paleoklimatisk information kommer att bli mer och mer begränsad, säger professor Eldridge.

Forskningsresultaten skyddar också mot orimliga förväntningar om de troliga omfattningarna av ökningar av kollager med kortsiktiga förvaltningsmetoder, såsom minimal odling eller lågintensivt bete, han säger:"Taket för kollagring i jordar kunde ha satts av vad som hände för miljoner år sedan."