Vattenerosion är den mest aktiva processen som kontrollerar markbildning och evolution, vilket kan påverka omfördelningen av kol mellan terrestra, akvatiska och atmosfäriska ekosystem. Erosionsinducerad dynamisk organisk kolprocess bör inte saknas i terrestra kolcykelsimuleringar.
Men på grund av en otillräcklig kunskapsöverföring om jorderosion och koldynamik från mindre till större skalor, presenterar befintliga modeller i stor tids- och rumsskala motstridiga åsikter om huruvida erosionens nettoeffekt på kolkretsloppet fungerar som en kolkälla eller sänka .
I en studie publicerad i Science China Earth Sciences , har forskare under ledning av Prof. Li Zhongwu från School of Geographic Science, Hunan Normal University, tillsammans med samarbetspartners, introducerat ett tillvägagångssätt som kombinerade en spatialt fördelad modell för sedimentleverans och biogeokemisk modell för att simulera erosionsinducerad markorganisk koldynamik, vilket bekräftar vatten erosion fungerar som en nettosänka av atmosfärisk CO2 vid bassängskalan.
Genom att tillämpa denna kopplingsmodell på Dongting Lake Basin, som är den största sjövattendelaren i Kina, fann forskarna att den årliga genomsnittliga mängden jorderosion under 1980–2020 var 1,33×10 8 t, visar en minskande trend följt av en liten ökning.
Endast 12 % av markens organiska kolförskjutning gick till slut förlorat i flodsystemen, och resten avsattes nedförs i bassängen. Den genomsnittliga sidoförlusten av organiskt kol i marken orsakad av erosion var 8,86×10 11 g C 1980 och 1,50×10 11 g C 2020, med en nedgångstakt på 83 %. En nätsänka för atmosfärisk CO2 på 5,54×10 11 g C a -1 inträffade under erosion, främst genom sedimentbegravning och dynamisk ersättning.
Forskarna avslöjade att ekologiska restaureringsprojekt och politik för jordbearbetning fortfarande är betydelsefulla för att minska erosion, vilket skulle kunna förbättra kolsänkans kapacitet för återhämtning utöver hastigheten för horisontell kolborttagning. Till exempel, efter storskalig ekologisk restaurering i Dongting Lake Basin, återhämtade CO2 sänkan översteg det organiska kol som förlorades till flodsystemen. Så småningom har lagringen av organiskt kol i marken ökat.
Genom att bredda förståelsen av jorderosion och koldynamik hoppas forskarna kunna ge effektivare råd för att bibehålla markens hälsa, förbättra kolsänkor i terrestra ekosystem och mildra klimatförändringarna.
Mer information: Lingxia Wang et al, Erosionsinducerad återvinning av CO2-sänka kompenserade för det horisontella avlägsnandet av organiskt kol i marken i bassängskalan, Science China Earth Sciences (2024). DOI:10.1007/s11430-023-1275-2
Journalinformation: Science China Earth Sciences
Tillhandahålls av Science China Press
