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 Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Китайские и британские палеонтологи обнаружили древнейший эволюционный прообраз челюстей современных пауков и скорпионов. Просканировав окаменелость животного Urokodia aequalis возрастом 518 миллионов лет, ученые выявили самую раннюю известную науке переходную форму хелицер. Трехмерная модель впервые наглядно показала, как именно возникло главное оружие паукообразных: несколько суставов длинных хватательных конечностей, характерных для кембрийских хищников, срослись воедино и образовали новый ротовой аппарат.
Ограбление на лесной дороге с потерей породистого коня, отчаянная мольба прислать лошадь в зону боевых действий и хитрый план купца нажиться на непролазной весенней грязи — это не завязка приключенческого романа, а реальные дорожные будни жителей средневекового Новгорода. За кулисы дорожной повседневности XII–XV веков заглянули в Новгородском университете. Исследование опирается на уникальный источник — берестяные грамоты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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