Logo bio-infomedia.ro

O nouă sursă naturală de dioxid de carbon

  • 22 decembrie 2020
  • Mediu
Profesorul asistent Daniella Rempe (cu șapcă albă) și colegii de la Eal River Critinal Zone Observatory și de la Universitatea Ben Gurion instalează un echipament special pentru colectarea mostrelor de apă și gaze din rocă. | Foto: WILLIAM E. DIETRICH
  • Solul de sub picioarele noastre este o sursă importantă de dioxid de carbon, deoarece aici trăiesc o sumedenie de viețuitoare, de la microorganisme, la rădăcinile plantelor și până la gândaci, care produc acest gaz prin respirație.
  • Un studiu recent arată că dioxidul de carbon poate fi produs și în adâncime, în straturile de roci fracturate, unde viața poate să se dezvolte.

Schimbare de paradigmă: cercetătorii au descoperit o sursă naturală de dioxid de carbon, care a fost trecută cu vederea mult timp.

Straturile de rocă de sub picioarele noastre au o reputație de locuri neospitaliere. Din contră, este cunoscut că solul este plin de viață - de la microorganisme, la rădăcinile plantelor și până la gândaci.

Această perspectivă face ca solul să fie cea mai importantă sursă de dioxid de carbon produs de păduri, acest gaz fiind un produs natural secundar al vieții din sol. Însă, conform unui studiu condus de Universitatea din Austin, Texas, această viziune dominantă doar zgârie puțin suprafața.

Studiul a arătat că dioxidul de carbon poate fi produs și la adâncime, în rocile fracturate, iar această sursă ar putea reprezenta până la 29% din media zilnică de dioxid de carbon emis de uscat, în funcție de sezon. Această descoperire nu înseamnă că uscatul emite mai mult dioxid de carbon în atmosferă, însă reprezintă o provocare în ceea ce privește cunoștințele noastre despre sursele de emisie a acestui gaz. De asemenea, ar putea duce la îmbunătățirea modelelor schimbărilor climatice, deoarece înțelegerea modului și locului unde dioxidul de carbon este emis constituie o parte esențială în crearea unor prognoze precise.

Studiul a legat producerea dioxidului de carbon din straturile de rocă de aportul sezonier al apei de către rădăcinile de adâncime ale arborilor, aflate la mulți metri sub suprafață, descoperire care sugerează că rădăcinile arborilor și comunitățile de microorganisme din jurul lor reprezintă sursa de dioxid de carbon - și că straturile de rocă fracturată sunt un loc în care viața poate să se dezvolte.

Aceasta reprezintă o schimbare de paradigmă în ceea ce privește locul unde se întâmplă lucrurile, a declarat Daniella Rempe, profesor asistent la UT Jackson School of Geosciences, care a fost coautor al studiului. Solurile s-ar putea să nu fie singurul jucător-cheie din cadrul pădurilor.

Alison Tune, absolventă a Jackson School, a condus studiul. Coautori au fost profesorul Philip Bennet, de la Jackson School, Jia Wang, absolventă a Universității din Illinois Urbana-Champaign și Jennifer Druhan, profesor asistent la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign, care au jucat un rol esențial în proiectarea și executarea cercetărilor.

Solul nu este așezat direct pe stratul de rocă solidă. Între cele două există o zonă de tranziție formată din rocă fracturată și fărâmițată, din care este foarte dificil de prelevat mostre. Studiul s-a bazat pe o unealtă specială de prelevare, îngropată pe panta unui deal din nordul Californiei, care s-a întins de la vârful până la baza stratului de rocă fracturată, pe o lungime de aprox. 13,5 m. Această unealtă a arătat că zona este un sit activ de producere a dioxidului de carbon.

Există o sursă semnificativă de dioxid de carbon sub stratul de sol, a declarat Tune. Când am măsurat pentru prima dată concentrațiile de dioxid de carbon din teren, a fost destul de încântați de ceea ce am găsit.

Analizând mii de probe colectate între anii 2017 și 2019, cercetătorii au descoperit că dioxidul de carbon nu a rămas fixat. În timpul sezonului uscat, gazul a urcat în stratul de sol, de unde a fost eliberat în atmosferă. În sezonul umed, când nivelul apei freatice a urcat în stratul cu roci fracturate, aproape 50% din dioxidul de carbon s-a dizolvat în apă, care apoi a ajuns în izvoare și râuri.

Cercetătorii au descoperit că dioxidul de carbon dizolvat accelerează fragmentarea rocilor, 80% din dioxidul de carbon dizolvat în pânza freatică din zona studiată provenind din straturile de rocă fracturată. Această descoperire este importantă, deoarece este pentru prima dată când oamenii de știință au putut localiza locul unde are loc fragmentarea rocilor de-a lungul pantei.

Acest studiu aduce noi cunoștințe, care arată că straturile de rocă fracturată sunt o zonă importantă din punct de vedere ecologic. De exemplu, într-un studiu din anul 2018, Rempe și colaboratorii săi au descoperit dovezi că umezeala din rocile fracturate susține arborii în perioadele de secetă.

Mark Torres, profesor asistent la Universitatea Rice, care au studiat ciclurile carbonului în mediu, consideră că cercetările sunt importante, deoarece aruncă a o lumină nouă asupra a ceea ce era considerată "cutia neagră" dintre sol și pânza freatică.

În activitatea pe care o desfășor, scormonesc prin apele râurilor și încerc să deduc ce se întâmplă sub dealuri, a declarat Torres. Ceea ce este cu adevărat impresionant este faptul că au reușit să observe lucruri care sunt incredibil de greu de observat.

Cercetătorii au în plan să studieze straturile de rocă fracturată și din alte zone, inclusiv în situl Dripping Springs din Texas.

Studiul a fost publicat în revista JGR Biogeosciences, pe 6 decembrie 2020.

Source Sursa: www.scitechdaily.com
Text: Universitatea din Austin, Texas
Foto: William E. Dietrich