När en skogsbrand decimerade mer än 3, 000 tunnland Rice University-ägt timberland 2011, biogeokemisten Carrie Masiello såg ett silverfoder i de svärtade träden.

Masiello är expert på hur kol beter sig i marken, och hon märkte ett irriterande problem i både den vetenskapliga litteraturen och resultaten från hennes laboratorium:Kol är rikligt i jord, särskilt i bördiga regioner som Europas brödkorg och Amerikas majsbälte, men även om det är klart att de flesta jordkolar kommer från bränder, det var inte alls klart varför den stannade där så länge eller hur den hamnade i jorden efter en brand.

I en nyligen publicerad studie i Journal of Geophysical Research , Masiello och kollegor, inklusive nuvarande och tidigare doktorander Lacey Pyle och Kate Magee, analyserade jordprover som samlats in efter branden och fann att kol betedde sig väldigt annorlunda än andra former av jordkol när marken återhämtade sig från elden.

"Vi tittade på alla former av kol i jorden, både omedelbart efter branden och under en tvåårsperiod, och vi fann att det blev jämnare fördelat med tiden, vilket är ett tecken på att landet återvände till sitt ursprungliga tillstånd, "Sa Masiello.

"Kol uppför sig precis tvärtom. Distributionen blev mer ojämn med tiden, och vi tror att det är för att det är flytande och rör sig av vatten och koncentreras på låga platser i landskapet. "

Masiello sa att det inte var en överraskning att kol var flytande. Faktiskt, forskargruppen hade specifikt valt platta forskningsplatser eftersom tidigare studier visat att markkol tenderade att vandra nedför med tiden. Överraskningen var i vilken utsträckning kol från elden hade koncentrerats, även i avsaknad av anmärkningsvärd topografisk lättnad.

"Det distribuerades ganska effektivt på landskapet, sa Pyle, huvudförfattaren till studien. "I stället för att stanna där det ursprungligen deponerades, den hade en tendens att röra sig horisontellt över landskapet. Det totala innehållet av kol i våra studieplatser förändrades inte så drastiskt under tidsperioden, men där vi hittade förändrades det ganska mycket. "

Kolets fördelar som jordändring är fyrfaldiga:Det minskar koldioxid i atmosfären och föroreningar, förbättrar grödans produktivitet, tillåter jordbruk i områden med marginella jordar och gör marken mer motståndskraftig mot både torka och översvämningar.

2008, Masiello och studieförfattare William Hockaday, sedan på Rice och för närvarande vid Baylor University, började på allvar studera markkol efter att ha vunnit $ 10, 000 -pris i Houstons tävling "Recycle Ike" i kölvattnet av orkanen Ike. Stormen lämnade 5,6 miljoner kubikmeter fallna träd, trasiga grenar och död grönska i Houston, och Rices team tog förstaplatsen i tävlingen med sin plan att omvandla träet till kol av biomassa, eller "biokol, "för användning som en ändring av CO2-fångstjord.

I efterföljande studier, Masiellos laboratorium har undersökt biokars produktion, mikrobiella effekter, hydrologiska egenskaper och föroreningsminskande effekter.

"Mer kol i jorden är bra, och när vi tänker på sätt att stabilisera och öka markens kolinventering, kol är ett självklart alternativ, "Sa Masiello.

För att få mest nytta av biokol, Masiello sa, forskare och markförvaltare måste bättre förstå jordkolens öde och transport, och att studera naturligt förekommande markkol är ett bra sätt att få den förståelsen.

"Vi vet att mycket kol i jorden är gammalt, " Hon sa, tillägger att åldrarna för jordkol mätt med radiokolldatering "tyder på att det är svårt att brytas ned. Men när vi tar in det i labbet, det visar sig att det inte är så svårt att bryta ner. "

Fynden från vildeldstudien ger en ny ledtråd om hur naturligt förekommande kol kan förbli stabilt under långa perioder, Sa Masiello.

"Det är möjligt att kolets rörlighet på landskapet och dess tendens att koncentrera sig på låglänta platser kan göra det mer troligt att kol från skogsbränder blir begravd och införlivas djupt i marken och att dessa avlagringar fungerar som ett slags kolreservoar som släpper ut kol i jorden under lång tid. "