Компьютерная томография показала, что почвенный углерод хранится главным образом в сети из пор
Почвенный покров Земли — это огромное хранилище углерода, в нем его даже больше, чем во всех растениях нашей планеты вместе взятых. В своем новом исследовании почвоведы установили, что большая часть этого ключевого для жизни элемента хранится именно в хитросплетении мелких почвенных пор.
Почва — динамичная и сложная смесь, объединяющая минеральные компоненты, живые организмы и продукты их обмена веществ. Для почвы характерны особые закономерности развития, она играет огромную роль в жизни биосферы Земли и изменениях климата нашей планеты. К сожалению, значением почв для глобального потепления часто пренебрегают.
А ведь почва — это еще колоссальный резервуар углерода, во-первых, химического элемента, который лежит в основе всего живого, а во-вторых, компонента парникового газа — углекислоты. Тонкий, лишь изредка достигающий мощности в один-два метра почвенный покров хранит в себе больше углерода, чем вся растительность биосферы.
Если рассматривать долговременные изменения газообмена с участием почвы, то поведение этого хранилища углерода окажется довольно сложным. На него влияет, с одной стороны, количество поступающего в почву углерода из атмосферы, которое связано с ростом корней, различными процессами перемешивания (включая распашку и деятельность червей), просачивание органических растворов и так далее.
С другой стороны, баланс углерода зависит от стабилизации или разложения органики почвенными бактериями и грибами. Преобладание процессов запасания соединений углерода либо, напротив, их разрушения зависит главным образом от тонкой структуры почвы. А та, в свою очередь, определяется размером пор, которые образуют множество связанных каналов с огромной суммарной площадью поверхности. Именно благодаря этим «запутанным коридорам» по почве перемещаются воздух, вода и растворенные в ней питательные вещества.
«Запасенный в растительных остатках и гумусе углерод не может быть использован, если бактерии или грибные гифы окажутся по размеру больше, чем почвенные поры, в которых он хранится», — утверждает доктор Стеффен Шлютер (Steffen Schlüter), почвенный физик из Центра экологических исследований имени Гельмгольца (Германия). Именно он возглавил коллектив авторов новой статьи в журнале Nature Communications.
Более того, если эти поры будут постоянно заполнены водой и, как следствие, лишены поступающего кислорода (например, в сохранившихся в природном виде торфяных почвах), то бактериям окажется сложно использовать имеющийся в них углерод.
«Один из решающих факторов, от которого зависит, где именно углерод будет храниться в почве, — пространственное распределение пор», — продолжает Шлютер.
До этого почвоведы не имели возможности напрямую исследовать распределение углерода в почвенных порах диаметром в миллиметры и микрометры. Однако Шлютер и его коллеги применили новую методологию.
Их подход основан на использовании специфического красителя — тетраоксида осмия, который позволяет проследить судьбу органических веществ в почве. Это соединение реагирует с двойными связями между атомами углерода, после чего его распределение визуализируют с помощью рентгеновской компьютерной томографии. Получая изображение до и после окрашивания тетраоксидом осмия, ученые напрямую узнают о распределении органики в образце почвы.
В качестве примера авторы работы опробовали свой новый метод на почвах различного рода. Среди них был чернозем с небольшим количеством годовых осадков, имеющая тонкую структуру лювисоль (содержит горизонт накопления активной глины) с сезонным заболачиванием, а также постоянно увлажненный глеезем.
Во всех случаях в непосредственной близости от пор (на расстоянии от 50 до 10 микрометров) углерода оказалось заметно меньше, чем в остальной части почвы: причина заключается в том, что даже на небольшом удалении от пор активность микроорганизмов заметно падает.
Telegram 
Дзен 
VK Изучив данные о скорости изменения температур ледяных спутников пятой и шестой планеты системы, астрономы обнаружили, что она слишком высока для по-настоящему ледяной поверхности. Оказалось, что эти тела покрыты материалом, по своим свойствам резко отличающимся от земного льда.
Кофеин известен прежде всего как стимулятор, повышающий бодрость и физическую работоспособность, однако его влияние на глубинные процессы восстановления мозга во время сна остается предметом дискуссий. Систематический обзор 32 исследований показал, что кофеин не столько сокращает продолжительность сна, сколько меняет его нейрофизиологическое качество, подавляя медленноволновую активность мозга, и сдвигает спящий мозг в более поверхностное, возбужденное состояние.
В южной Патагонии обнаружили новый вид родственных птицам динозавров. Судя по строению шейного позвонка, Kank australis, как его назвали, активно ловил рыбу в мелких озерах и ручьях, совершая при этом движения головой и шеей, подобные современным цаплям. По оценкам палеонтологов, взрослые особи нового вида могли достигать трех метров в длину.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии