Business Economie Entreprise Phone Technology

Úloha mangánu v pôdnom uhlíku a klimatických zmenách

Úloha mangánu v pôdnom uhlíku a klimatických zmenách
Written by pocox3

Vedci skúmajú úlohu mangánu v pôdnom uhlíku a klimatických zmenách

Elizabeth Herndon používa spektroskopické techniky v ORNL na analýzu chemického zloženia listov a iných environmentálnych vzoriek, aby lepšie pochopila uhlíkový cyklus pôdy. Poďakovanie: Geneviève Martin/ORNL, Ministerstvo energetiky USA

Zatiaľ čo väčšina ľudí pri zvažovaní klimatických zmien myslí najskôr na emisie uhlíka z fosílnych palív do atmosféry, zemská pôda v skutočnosti ukladá viac uhlíka a mohla by sa stať hlavným zdrojom uvoľňovania uhlíka alebo taktikou zmierňovania emisií v nadchádzajúcich rokoch. Ako pôda ukladá uhlík, kedy a koľko sa uvoľňuje do atmosféry a ako ho prinútiť absorbovať viac, je predmetom intenzívneho výskumu, pretože vedci sa snažia pochopiť prebiehajúce procesy, predpovedať zmeny životného prostredia a využiť tieto poznatky na pomoc pri liečení. . planéta.

V národnom laboratóriu Oak Ridge na ministerstve energetiky biogeochemička Elizabeth Herndon spolupracuje s kolegami na štúdiu časti skladačky, ktorej sa doteraz venovala malá pozornosť: úloha mangánu v uhlíkovom cykle. Mangán je kovová mikroživina, ktorá sa podieľa na raste a fungovaní rastlín. Napríklad mangán sa používa pri fotosyntéze na premenu molekúl vody na kyslík. Mangán tiež ovplyvňuje dynamiku uhlíka v iných ekosystémoch, ako je rozklad rastlinnej hmoty a stabilizácia organickej hmoty v pôde.

Vedci ORNL v nedávnom dokumente podrobne popísali, ako môže dodatočný výskum lepšie informovať o účinkoch kovu na uhlík a klímu. Herndon a tím položili otázky, na ktoré môže veda odpovedať, napríklad ako huby používajú mangán na rozklad odolných rastlinných zložiek, ako je lignín, a ako by sa mangán v rastlinných tkanivách mohol použiť na pomoc pri degradácii organickej hmoty – dôležitých procesov na viazanie uhlíka v pôde.

Ďalej sa skúmala funkcia a vplyv minerálov, ako je železo, na pôdny uhlík. Ale Herndonova práca už ukázala, že mangán, hoci je vo všeobecnosti prítomný v pôde v nižších koncentráciách, môže prispieť rovnakou mierou k uhlíkovému cyklu.

“Oxidy mangánu sú veľmi reaktívnou zložkou pôd,” povedal Herndon. “Študovali sme mangán v laboratórnych experimentoch, ale v skutočnosti nerozumieme tomu, ako funguje v prírodnom prostredí, ako premieňa organickú hmotu a ovplyvňuje ukladanie uhlíka.”

Oxidy mangánu môžu zohrávať dôležitú úlohu pri zachovaní organickej hmoty v zraniteľných prostrediach, pričom pôsobia ako „tmely“, ktoré napríklad obmedzujú rozpad uhlíkových zásob, uvádzajú vedci v článku. Skúmanie toho, ako sa minerály, ako je oxid mangánu, viažu na fosfor, základnú živinu v prírodnom prostredí, by tiež mohlo objasniť, ako povodne ovplyvňujú pobrežné ekosystémy mestské a poľnohospodárske odtoky, zvyšovanie hladiny morí a opatrenia na kontrolu znečistenia.

Herndon a jeho kolegovia sa už zaoberali komplexnými procesmi v uhlíkovom cykle prostredníctvom svojej terénnej práce v arktickej tundre, kde ORNL vedie veľký multiagentúrny projekt DOE s názvom NGEE Arctic s cieľom pochopiť a modelovať účinky. topenie permafrostu. Analýza biogeochemických zmien počas rozmrazovania arktických pôd odhalila množstvo údajov, ktoré vedcom pomáhajú rozpoznať a predpovedať vplyvy zmien životného prostredia.

Tiež študovali distribúciu mangánu v rôznych geografických oblastiach, ako je povodie Walker Branch v Oak Ridge, Tennessee, a spolupracujú s výskumníkmi z University of Tennessee Institute of Agriculture na hodnotení príjmu mangánu plodinami a jeho vplyvu na rozklad rastlinné zvyšky. Vedci ORNL tiež pracujú na zlepšení zastúpenia vplyvov mangánu v bežných klimatických modeloch.

Aj keď sú tieto procesy stabilizácie alebo destabilizácie organickej hmoty pôdnymi minerálmi veľmi dôležité, v súčasnosti nie sú začlenené do prediktívnych modelov ukladania uhlíka, povedal Herndon. “Je veľa neistoty okolo schopnosti pôdy ukladať uhlík, ale mohli by hrať veľmi dôležitú úlohu pri zmierňovaní klimatických zmien.”

“Naše ciele tu v ORNL,” povedal Herndon, “nie sú len pochopiť, aké sú tieto interakcie pôdnych minerálov, ale tiež ich začleniť do kvantitatívneho rámca, aby mohli byť začlenené do našich modelov, aby sme mohli lepšie predpovedať a pripraviť sa na budúcnosť. “


Denná oxidácia minerálov mangánu v Severnom ľadovom oceáne


Viac informácií:
Hui Li et al, Kritický prehľad viacerých úloh mangánu pri stabilizácii a destabilizácii organickej hmoty v pôde, Environmentálna veda a technika (2021). DOI: 10.1021/acs.est.1c00299

Poskytuje Oak Ridge National Laboratory

Citovať: Úloha mangánu v pôdnom uhlíku a zmene klímy (14. apríla 2022) Získané 15. apríla 2022 z https://phys.org/news/2022-04-role-manganese-soil-carbon-climate.html

Tento dokument podlieha autorským právam. S výnimkou čestného použitia na účely súkromného štúdia alebo výskumu sa žiadna časť nesmie reprodukovať bez písomného súhlasu. Obsah je poskytovaný len pre informáciu.

About the author

pocox3

poco lofya max founder of swahli afya and creater content I am from kenya in the north to the southern border of Tanzania in the south. kiSwahili or Kiswahili

Leave a Comment