“Paradigm Shifting” - 研究人员发现了一个大量被忽视的自然二氧化碳来源

杰克逊学校助理教授Daniella Rempe（White Hat）和来自鳗鱼河关键区域天文台和Ben Gurion大学的同事安装专门的采样端口，用于在骨折岩石中收集水和气体。钻机用于创建对角线孔，以容纳采样器的套筒。

我们的脚下的基岩是一个享用居住地的声誉。相比之下，已知土壤有利于生命 - 从微生物到植物根源到虫子。

这种观点使土壤成为森林生产的最重要的二氧化碳来源，二氧化碳是其内部生命的天然副产品。但根据德克萨斯大学在奥斯汀领导的一项研究，普遍的观点只是刮伤了表面。

该研究发现，二氧化碳也可以在基岩骨折上更深地下来生产，并且该来源可占土地排放的每日平均二氧化碳的29％，具体取决于季节。

这一发现并不意味着景观是将更多的二氧化碳发出更多的二氧化碳，但它确实挑战了关于正在产生二氧化碳的常规智慧。它还可以帮助改善气候变化模型，因为了解如何以及提供CO2的创建准确预测的重要组成部分。

该研究将岩石中的二氧化碳生产联系在岩石中，通过深树根部的季节性摄取，表面下方的米，一个发现，这表明树根和周围的微生物社区是二氧化碳的来源 - 并且基岩骨折是一个生命的地方茁壮成长。

来自研究的P，说明了在森林深度下安装的传感器和采样器的套件，以捕获水和气体在破碎的基岩中的运动。

“这是在行动的地方转移的范式转移，”UT Jackson Geosciences助理教授达内利亚Rempe说，他们共同调整了这项研究。“土壤可能不是森林中唯一的关键球员。”

该研究于2020年12月6日在JGR生物葛上发表。

杰克森学校的研究生艾莉森曲调领导了研究。其他同志包括杰克逊学校教授Philip Bennett，伊利诺伊州Urbana-Champaign大学研究生，伊利诺伊州Urbana-Champaign大学助理教授詹妮弗·德鲁汉，在设计和执行研究方面发挥了关键作用。

杰克逊学校研究生艾莉森曲调，研究工程科学家杰克逊学校的研究工程师科学家，并在杰克逊临界区观测所收集基岩的样本，靠近克里克。基岩样品用于在山坡上表征岩石性质。

土壤不坐在坚实的基岩顶部。相反，裂缝和风化基岩的过渡区坐在这两个极端之间。这种改变的岩石难以阐述。该研究依赖于埋藏在北加州山坡上的专业采样工具，从骨折的基岩顶部延伸到底部，约44英尺。

这个工具很快透露，该地区是二氧化碳生产的活跃部位。

“土壤下方有一个大的CO2来源，”曲调说。“当我们首先测量了领域中的[CO2]浓度剖面，我们发现了我们发现的兴趣。”

通过分析来自2017 - 2019年的数千个样本，研究人员发现二氧化碳没有留下来。在干燥的季节，二氧化碳主要进入土壤，将其释放到大气中。在潮湿的季节，当地下水上升到填充骨折时，近50％的二氧化碳溶解在水中，最终流入溪流和河流。

研究人员发现，这种溶解的二氧化碳升高了岩石风化，在地下水中脱离了80％的溶解碳，离开了来自碎石的基岩的研究区域。Rempe说，这一发现很重要，因为它是第一次科学家能够确定在山坡内发生持续的岩石风化的地方。

这项研究建立在越来越多的知识体系上，显示出裂缝的基岩作为生态重要地区。例如，在2018年的研究中，REMPE和合作者发现了在干旱期间骨折岩石维持树木的岩石水分的证据。

米饭大学助理教授Mark Torres，他研究碳循环如何通过环境循环，表示这项研究很重要，因为它在景观的一部分上揭示了被认为是土壤和地下水之间的“黑匣子”。

“在我做的工作中，我通常舀起河水，我必须推断出山下发生的事情，”他说。“关于这项工作的真正令人印象深刻是他们如何观察到令人难以置信的事情。”

研究人员正计划在其他地方调查碎屑，包括杰克逊学校的白色家庭户外学习中心的当地研究现场，德克萨斯州滴水泉的266​​英亩。

“破碎的基岩在德克萨斯州非常普遍，土壤真的很薄，并且有很多根深蒂固，”曲调说。“这可能是这些生态系统中碳循环的重要组成部分，在我们前进时可以理解，随着时间的推移，随着时间的推移变化，这可能是很重要的。”

参考：“在土壤中的基岩中的二氧化碳生产基本上有助于森林碳循环”通过艾莉森K.Tune，Jennifer L. Druhan，贾王，菲利普C. Bennett和Daniella M. Rempe，11月27日，JGR Biogeosciences.doi：
10.1029 / 2020JG005795

能源部，国家科学基金会和美国地质学会支持了研究。