خاک زیر پای ما یک بانک کربن بزرگ است که تقریباً سه برابر زیاد تر از کل جو، کربن ذخیره می‌کند. این کار آن را به یک بازیگر مهم در آینده آب‌وهوای سیاره ما تبدیل می‌کند.

به نقل از فیز، اگر حتی قسمت کوچکی از کربن به طور دی‌اکسید کربن به هوا راه یابد، می‌تواند به گرمایش سیاره‌ای شدت بدهد، اما چه چیزی تعیین می‌کند که کربن در زمین باقی می‌ماند یا فرار می‌کند؟ پژوهش تازه پژوهشگران «دانشگاه اوکلاهما»(University of Oklahoma) مشخص می کند که آب عامل تعیین‌کننده است. هرچه خاک مرطوب‌تر باشد، کربن بیشتری در زمین باقی می‌ماند.

پژوهشگران بعد از یک آزمایش ۱۲ ساله روی ۴۸ قطعه زمین در ایالت اوکلاهما که در آن عکس العمل خاک به گرمایش و سطوح گوناگون بارندگی را زیر نظر داشتند، به این نتیجه رسیدند. برخی از قطعات زمین در دمای معمولی نگه داشته شدند؛ در حالی که قطعات دیگر با منفعت گیری از پرتو فروسرخ تا سه درجه سلسیوس گرم شدند تا آب‌وهوای گرم‌تر آینده همانند‌سازی شود.

این گروه پژوهشی، مقدار آب رسیده به هر قطعه زمین را نیز کنترل کردند و از پناهگاه‌های بارانی برای تشکیل شرایط خشکسالی و افزودن آب زیاد تر برای همانند‌سازی سال‌های مرطوب منفعت بردند.

پژوهشگران هر سال هر قطعه زمین را بازدید می‌کردند تا ببینند شرایط مرطوب و خشک چطور بر آن تأثیر می‌گذارد. آنها کل کربن حاضر در خاک، وزن گیاهان در حال رشد و آزادسازی کربن توسط خاک را با منفعت گیری از محفظه‌های خاک که انتشار کردن گازها را ثبت و ردیابی می‌کنند، اندازه‌گیری کردند. آنها مواد ژنتیکی جوامع میکروبی خاک را نیز تجزیه و تحلیل کردند تا ببینند جمعیت باکتری‌ها و قارچ‌ها چطور به مرور زمان تحول می‌کند.

دانشمندان دریافتند که در شرایط خشکسالی، گرمایش به از دست رفتن ۱۲.۲ درصدی کربن خاک منجر شده و در شرایط مرطوب، ۶.۷ درصد افزایش در کربن خاک وجود داشته است. این تفاوت همان طور که انتظار می‌رفت، توسط گیاهان روی زمین تشکیل نشده می بود، بلکه توسط میکروب‌های ساکن در خاک به وجود آمده می بود.

هوای گرم و خشک، شرایط استرس‌زایی را برای میکروب‌ها تشکیل می‌کند. به این علت، آنها برای زنده ماندن کربن بیشتری می‌سوزانند و قسمت بسیاری از آن را به طور دی‌اکسید کربن آزاد می‌کنند، اما هنگامی خاک گرم و مرطوب است، میکروب‌ها از کربن بیشتری برای رشد منفعت گیری می‌کنند و کربن کمتری هدر می‌رود.

پژوهشگران در مقاله خود نوشتند: این یافته‌ها نقش محوری فرآیندهای میکروبی را در میانجی‌گری بازخوردهای کربن خاک-اقلیم نشان خواهند داد و بر اهمیت حیاتی آنها برای پیش‌بینی دقیق پویایی کربن خاک در جهانی گرم‌تر و بالقوه خشک‌تر پافشاری می‌کنند.

یکی از دلواپس‌کننده‌ترین یافته‌ها این می بود که در طول خشکسالی، میکروب‌ها موفق به تجزیه برخی از پایدارترین کربن‌های خاک شدند؛ کربن‌هایی که دانشمندان پیش از این فکر می‌کردند قرن‌ها در زمین محبوس شده‌اند. این بدان معناست که یک سیاره در حال گرم شدن می‌تواند به آزادسازی گسترده کربن باستانی منجر شود که وقتی آن را ایمن می‌دانستیم.

دانشمندان بر پایه تحقیقات خود استدلال می‌کنند که مدل‌های اقلیمی باید حرکت میکروب‌های خاک را در نظر بگیرند تا قابل مطمعن باشند.

این پژوهش در مجله «Nature Climate Change» به چاپ رسید.