底土是最大的碳库，也是大气中二氧化碳最重要的来源之一。全球变暖正在加速土壤腐殖质的分解。它还影响蜡质和木质化合物，这些化合物有助于植物在叶子和根部储存碳，并且以前被认为是稳定的。这些是苏黎世大学地理系的研究人员在内华达山脉国家森林中进行的一项研究的结果。

气候变化释放地下深处的碳储量

该工作发表在《自然地球科学》杂志上。

世界上大约四分之一的碳排放被森林、草原和牧场封存。植物利用光合作用将碳储存在细胞壁和土壤中。土壤中大约一半的碳位于 20 多厘米深的较深层。但由于气候变化，即使是这些较低的层也在升温。

重要碳汇的损失

气候变暖导致帮助植物在叶子和根部储存碳的有机化合物大量流失。此前，科学家们假设复杂的聚合物具有更稳定的分子结构，能够更长时间地承受自然分解，从而在土壤中储存碳。

然而，苏黎世大学领导的研究现在表明，赋予植物硬度的复合木质素减少了17%，而称为角质和木栓质的蜡质化合物可以保护植物免受病原体侵害，存在于叶、茎和根中，下降了 30%。甚至连森林火灾后残留的有机化合物——热解碳的含量也显着减少。

实验是在加利福尼亚州内华达山脉的森林中进行的。一米深的土壤按照日常和季节循环，在 4.5 年的时间里被人为加热了 4°C。这一变暖幅度与本世纪末在一切照旧的气候情景下的预测一致。

利用土壤应对全球变暖的后果

这些发现对于应对全球变暖的关键战略之一，即依靠土壤和森林作为天然碳汇具有重大意义。作为该战略的一部分，正在开发具有特别深根和富含软木生物量的农作物。“到目前为止，人们都认为这会将 CO 2锁在地下，”该研究的最后一位作者、地理学教授迈克尔·W·施密特 (Michael W. Schmidt) 说。

“但我们的结果表明，土壤腐殖质的所有成分都会以相同的速度减少，无论是简单的化合物还是聚合物。如果这些初步观察结果在长期的现场实验中得到证实，后果将令人震惊。” 如果森林地面大量失去腐殖质，碳以CO 2 的形式释放出来，全球变暖的速度将会进一步加快。“我们的目标必须是从源头上阻止排放，”施密特说。