En forskare från Washington State University har funnit att en fjärdedel av kolet som finns i marken är bundet till mineraler så långt som sex fot under ytan. Upptäckten öppnar en ny möjlighet för att hantera elementet när det fortsätter att värma jordens atmosfär.

Ett problem:Det mesta av det kolet är koncentrerat djupt under världens blöta skogar, och de kommer inte att binda sig lika mycket som den globala temperaturen fortsätter att stiga.

Marc Kramer, en docent i miljökemi vid WSU Vancouver, utnyttjade nya data från jordar runt om i världen för att beskriva hur vatten löser upp organiskt kol och tar det djupt ner i jorden, där det är fysiskt och kemiskt bundet till mineraler. Kramer och Oliver Chadwick, en markforskare vid University of California Santa Barbara, uppskattar att denna väg behåller cirka 600 miljarder ton, eller gigaton, av kol. Det är mer än dubbelt så mycket kol som tillförts atmosfären sedan den industriella revolutionens början.

Forskare behöver fortfarande hitta ett sätt att dra fördel av detta fynd och flytta en del av atmosfärens extra kol under jorden, men Kramer säger att jordarna lätt kan behålla mer. Till att börja, en ny förståelse av vägen är "ett stort genombrott" i vår förståelse av hur kol går under jorden och stannar där, han sa.

"Vi vet mindre om jorden på jorden än om Mars yta, sa Kramer, vars arbete förekommer i journalen Naturens klimatförändringar . "Innan vi kan börja tänka på att lagra kol i marken, vi måste faktiskt förstå hur det kommer dit och hur troligt det är att det stannar kvar. Detta fynd belyser ett stort genombrott i vår förståelse."

Studien är den första globala utvärderingen av vilken roll marken spelar i löst organiskt kol och de mineraler som hjälper till att lagra det. Kramer analyserade jordar och klimatdata från Amerika, Nya Kaledonien, Indonesien och Europa, och drog från mer än 65 platser provtagna till ett djup av sex fot från National Science Foundation-finansierade National Ecological Observatory Network.

"Dessa data visar vilken typ av stor vetenskap du kan göra när du har ett nationellt ekologiskt observatorium, " sa Kramer. För en sak, de lät forskarna konstruera en karta i global skala för denna väg för kolansamling i marken.

Jämför olika ekosystem, Kramer såg att fuktiga miljöer binder mycket mer kol än torra. I ökenklimat, där det är ont om regn och vatten lätt avdunstar, reaktiva mineraler behåller mindre än 6 procent av markens organiska kol. Torra skogar är inte mycket bättre. Men våta skogar kan ha så mycket som hälften av sitt totala kol bundet av reaktiva mineraler.

Våta skogar tenderar att vara mer produktiva, med tjocka lager av organiskt material från vilka vatten läcker ut kol och transporterar det till mineraler så mycket som sex fot under ytan.

"Detta är en av de mest ihållande mekanismerna som vi känner till för hur kol ackumuleras, sa Kramer.

Men medan klimatförändringarna sannolikt inte kommer att direkt påverka det djupa mineralbundna kolet, det kan påverka vägen genom vilken kolet begravs. Det beror på att leveranssystemet är beroende av vatten för att läcka ut kol från rötter, nedfallna löv och annat organiskt material nära ytan och bär det djupt ner i jorden, där den kommer att fästa på järn- och aluminiumrika mineraler som är ivriga att bilda starka bindningar.

Om temperaturen nära ytan blir varm, det kan röra sig mindre vatten genom marken även om nederbördsmängderna förblir desamma eller ökar. Mer av vattnet som faller kan gå förlorat till avdunstning och växtandning, göra mindre vatten tillgängligt för att flytta kol för långtidslagring.