Wpływ melioracji i zmian w użytkowaniu ziemi na nieorganiczny węgiel obecny w glebie
Wcześniejsze badania ujawniły znaczne straty nieorganicznego węgla obecnego w glebie, które mają potencjał, by przekształcić bieżące zrozumienie procesu sekwestracji węgla. W ramach projektu ELSIC (Ecosystem loss of soil inorganic carbon with agricultural conversion: Fate, rate, mechanisms, and pathways) przeanalizowano, jak hydrologia gleby, poprzez zmiany w użytkowaniu gleby, może zmienić dynamikę węglanów w rozwoju gleby. Aby zrozumieć wpływ rolnictwa na nieorganiczny węgiel obecny w glebie, zmierzyliśmy radiowęgiel i profile stabilnych izotopów węglanów pedogenicznych na głębokim poziomie profilów glebowych z nawadnianych ziem uprawnych i zestawiliśmy je z sąsiednimi naturalnymi, nienawadnianymi obszarami trawiastymi. W szczególności, staraliśmy się ustalić potencjalny los nieorganicznego węgla, rozpuszczonego wskutek melioracji - czy przenika w głąb gleby, wytrącając się, czy jest wypłukiwany do wód gruntowych, oraz jaki jest efekt netto na ilość atmosferycznego dwutlenku węgla. Pomimo że wyraźnie następowało zmniejszenie ilości nieorganicznego węgla blisko powierzchni gleby, nie odnotowaliśmy znacznego wzrostu ilości młodego węgla, które zostałyby przetransportowane w głąb profilu glebowego poniżej 2 m, co wskazuje na to, że rozpuszczanie musiało zachodzić znacznie szybciej niż wytrącanie nieorganicznego węgla obecnego w glebie. Wiek nieorganicznego węgla obecnego w glebie na podanych głębokościach wynosił do ~10 tysięcy lat, świadcząc o jego powstaniu i przetrwaniu w warunkach suchszego klimatu w Holocenie oraz o jego potencjalnej podatności na zmiany przepływu wody w glebie na skutek melioracji rolniczej lub zmian klimatycznych. Wyniki z naszych eksperymentów inkubacyjnych i modelujących wskazują, że znacznie większa część nieorganicznego węgla obecnego w glebie ulega wypłukaniu do wód gruntowych aniżeli odgazowaniu jako atmosferyczny dwutlenek węgla. Radiowęgiel wykorzystano również w celu zbadania wieku węgla w drobnych korzeniach w profilach glebowych pod zadrzewieniami. Wiek korzeni wynosił 1-10 lat, co mieściło się w zakresie, podawanym w piśmiennictwie. Radiowęgiel obecny w drobnych korzeniach podlegał wariacjom wraz z głębokością, przy czym młody węgiel znajdował się w górnej warstwie o grubości 20 cm oraz na głębokości 2-3 m profilu glebowego, natomiast starsze korzenie przebiegały bezpośrednio poniżej podanych głębokości. Podobne fluktuacje w wieku korzeni lub ich długowieczności wraz z głębokością zaobserwowano w piśmiennictwie. Odmienny stopień zmienności czasowej zasobów wzdłuż profilu glebowego może być czynnikiem, testowanym za pomocą pomiarów aspektów czasowych na tych i innych stanowiskach.
Słowa kluczowe
Nieorganiczny węgiel obecny w glebie, rolnictwo, CO2, ELSIC, węglany pedogeniczne
