Under fotosyntesen, växter tar bort CO2 från atmosfären. På samma gång, nedbrytning av död växtvävnad av jordorganismer, inklusive bakterier, svampar, daggmaskar, myror och andra, producerar CO2 och släpper ut den tillbaka till atmosfären. Kredit:University of British Columbia
I en ny studie från UBC:s Okanagan campus, forskare har upptäckt en överraskande ny källa till koldioxid (CO 2 ) utsläpp – bikarbonater gömda i sjövattnet som används för att bevattna lokala fruktträdgårdar.
"Vi har studerat kolhalten i marken under en tid, säger Melanie Jones, professor i biologi och studiehuvudförfattare. "Detta stora naturliga kollager är oerhört viktigt för att bekämpa stigande atmosfärisk koldioxid 2 nivåer och det är viktigt att förstå alla koltransaktioner som äger rum i marken."
Under fotosyntesen, växter tar bort CO 2 från atmosfären och omvandlar den till växtvävnad som rötter, löv, frukt eller bark. På samma gång, Jones förklarar, nedbrytning av död växtvävnad av jordorganismer, inklusive bakterier, svampar, daggmaskar, myror och andra, producera CO 2 och släpp det tillbaka till atmosfären.
Kritiskt, några av CO 2 som avlägsnades från atmosfären av växter kan också omvandlas till organiskt material i marken av jordorganismer, där den kan förbli i jorden i hundratals år, säger Kirsten Hannam, en agroekolog med Agriculture and Agri-Food Canada, och en medförfattare till studien. "Så stora forskningsinsatser pågår för att ta reda på hur man kan öka innehållet av organiskt material i marken."
Hannam säger att större organiskt material i marken har fördelen av att binda mer atmosfärisk koldioxid 2 och hjälpa till att bekämpa klimatförändringarna samtidigt som det förbättrar jordens förmåga att odla grödor – ett resultat hon beskriver som en tydlig win-win.
Som en del av detta forskningsarbete, Jones, Hannam och andra UBC Okanagan markforskare Andrew Midwood har analyserat de kemiska formerna av CO 2 som lämnar jordytan under bevattning.
Arbeta i en droppbevattnad äppelodling, studien involverade kontinuerlig mätning av luft som kommer från dynamiska markandningskammare placerade i fruktträdgården. Detta möjliggjorde högfrekvent övervakning av markytan och luften. Testerna upprepades med olika vattenförsörjningar, använda bevattningsvatten eller avjoniserat vatten, och resultaten var anmärkningsvärt annorlunda.
"Det visar sig att några av CO 2 frigörs efter bevattning kommer från naturliga salter – bikarbonater – lösta i vatten från Okanagan Lake när det appliceras på jorden, " säger Midwood. "Det är en process som vi inte hade tänkt på förrän vi märkte några ovanliga resultat när vi spårade källan till CO 2 ."
Midwood är snabb med att påpeka att förstå de processer som driver utsläppet av CO 2 från marken är avgörande för att bekämpa stigande atmosfäriska växthusgaser.
"Detta är en naturlig process, " säger Hannam. "Våra resultat måste ses i ett bredare sammanhang. Bevattning är avgörande för fruktproduktionen i Okanagan Valley. Tillsammans med att orsaka utsläpp av CO 2 , från bikarbonater i vattnet, bevattning främjar också avlägsnandet av CO 2 från atmosfären genom att uppmuntra växttillväxt. Det är en balans och för att förstå balansen, du behöver känna till alla komponenter."
Deras forskning har praktiska tillämpningar för alla jordbruksbaserade samhällen i alla torra regioner, speciellt om den huvudsakliga bevattningskällan kommer från en alkalisk sjö. Eftersom bevattning behöver expandera över torra och halvtorra regioner, CO 2 utsläpp från bevattningsvatten kan stiga.
Deras arbete finansierades av Agriculture and Agri-Food Canada's, Agricultural Greenhouse Gases Program och publicerades nyligen i Geoderma .
