Konceptuell ram för nyckelfaktorer och mekanismer som styr SOC-sekvestrering i gräsmarksekosystem. Kredit:Science
Gräsmarker har förmågan att lagra kol och fungerar som ett viktigt verktyg i kampen mot klimatförändringarna. Även om det vetenskapliga intresset för gräsmark för kolbindning inte är nytt, har forskare från den kinesiska vetenskapsakademin och Colorado State University tillhandahållit en ny analys av den befintliga forskningen om markens kolbindning i gräsmarker. Enligt forskarna tillämpar de ett nytt paradigm för bildning av organiskt material i marken för sin utvärdering och – genom linsen av detta paradigm och med hänsyn till regionala skillnader – utvärderar gräsmarkshantering för kolbindning.
Översiktsartikeln publicerades i Science den 4 augusti.
"Detta är den första recensionen som tillämpar det nya paradigmet för bildning av organiskt material i marken och uthållighet för att både diskutera effekten av globala förändringar på gräsmarkernas organiskt kol och uppskatta potentialen för markorganisk kolbindning av globala gräsmarker", säger första författaren Bai Yongfei från Institute of Botany vid Chinese Academy of Sciences.
Även om lagring av kol i gräsmark har visat sig vara en uppnåbar strategi för att avlägsna det från atmosfären, kräver detaljerna i den globala kolbindningen av gräsmarksmarken - hur, var och hur mycket - fortfarande mer forskning för en djupare förståelse och för att skapa bästa praxis rekommendationer, enligt forskarna.
"Under det senaste decenniet har det skett ett paradigmskifte i förståelsen av de processer som bidrar till bildning av organiskt material i marken och beständighet, vilket har belyst nyckelrollen för mikrobiella omvandlingar och nekromassa för att ackumulera organiskt kol i marken," sa Cotrufo. P>
Majoriteten av organisk koljord är antingen partikelformigt organiskt material (POM), som bildas från fragmentering av växt- och mikrobiella rester, eller mineralassocierat organiskt material (MAOM), som bildas av enstaka små molekyler som lakas ut från växtrester eller utsöndras från växtrötter. MAOM bidrar till långvarig kolbindning i jord än POM på grund av dess starka kemiska bindning till mineraler och fysiskt skydd i fina ballast. Med denna förståelse använde forskarna den befintliga litteraturen för att utforska hur markens kolbindning förändras med gräsmarkstyper, markegenskaper och klimatförhållanden.
"Vår analys presenterar [kapacitet] efter olika världsregioner och förvaltningsstrategier, vilket underlättar politik och beslutsfattande", sa Bai.
Forskarna fann till exempel att 80 % av de europeiska gräsmarkerna är under mättnad av kollagring, vilket indikerar outnyttjad potential i kolbindning. Andra fynd inkluderar att höga nivåer av biologisk mångfald är relevanta för kollagring; att mikrobiell mångfald främjar stabiliseringseffektiviteten för POM från gräsströ men minskar den för MAOM; och att kolbindningskapaciteten per enhet kväve i marken är 1,7 gånger större i ekosystem som domineras av ektomykorrhiza-svamp-associerade växter som savanner, buskmarker och skogar än ekosystem som domineras av arbuskulära mykorrhiza-svamp-associerade växter som MAOM-gräsmarker, samtidigt som det fortfarande är relativt högre. i den senare kategorin av ekosystem.
Forskarna fann också att kontinuerligt bete för boskap minskar växttäcket, mångfalden och produktiviteten, och att säsongsbete eller rotationsbete visar minst negativa effekter och till och med kan främja markens kollagring.
"[Vi fann att gräsmarksekosystemens] växter och mikrobiella biologiska mångfald och funktioner kan återställas genom att förbättra gräsmarksförvaltningen, vilket leder till betydande kolavlägsnande från atmosfären, vilket bidrar till att mildra klimatförändringarna," sa Cotrufo. "Också gräsmarksreaktioner är kontextberoende och förvaltningsmetoder för att återställa deras biologiska mångfald och binda kol måste implementeras på grundval av deras specifika funktionalitet och potential."
Baserat på sin granskning rekommenderar forskarna ytterligare forskning för att samla in mer data om mindre studerade regioner, såsom de afrikanska savannerna, samtidigt som de uppmuntrar omedelbara åtgärder vid återställande och skötsel av gräsmarker baserat på tillgänglig information och aktuell förståelse.
"Vi hoppas på incitament för förvaltningsprogram för restaurering av gräsmarker, särskilt i de regioner i världen där gräsmarker är mest försämrade, för att förhindra deras ytterligare nedbrytning på grund av globala förändringar och överbetning och optimera deras användning som atmosfärisk kolsänka," sa Bai. + Utforska vidare
