Karbon tanah memperbaiki sifat fizikal tanah. Ia meningkatkan kapasiti pertukaran kation (CEC) dan kapasiti pegangan air bagi tanah berpasir dan menyumbang kepada kestabilan struktur tanah liat dengan membantu untuk mengikat zarah ke dalam agregat. Bahan organik tanah, yang mana sebahagian besarnya adalah karbon, memegang sebahagian besar nutrien, kation dan unsur surih yang penting untuk pertumbuhan tumbuhan. Ia menghalang larut lesap nutrien dan penting kepada asid organik yang membuat mineral tersedia untuk tumbuhan. Ia juga merupakan penampan tanah daripada perubahan dalam pH. Ia diterima secara meluas bahawa kandungan karbon tanah adalah faktor utama dalam kesihatan tanah secara keseluruhannya.
Tanah menyimpan karbon yang lebih banyak daripada atmosfera dan tumbuh-tumbuhan hidup. Tetapi saintis tidak tahu mengapa beberapa sebatian organik kekal berterusan selama berabad-abad atau bahkan beribu-ribu tahun di dalam tanah, sementara yang lain dengan cepat terurai.
Para penyelidik mencadangkan cara-cara untuk meningkatkan kemampuan untuk meramalkan bagaimana karbon tanah respons kepada perubahan iklim serta penggunaan tanah dan perubahan tumbuh-tumbuhan. Selama beberapa tahun, saintis berpendapat bahawa bahan organik berterusan di dalam tanah kerana beberapa membentuk struktur molekul yang sangat kompleks yang terlalu sukar untuk dipecahkan oleh organisma.
Walau bagaimanapun, dalam kajian yang dimuatkan dalam sebuah artikel di dalam jurnal Nature, Michael Schmidt dan rakan-rakannya dari University of Zurich menunjukkan bagaimana perkembangan terbaharu, daripada eksperimen pengimejan molekul dalam tanah bagi penguraian sebatian menunjukkan pandangan saintis selama ini salah. Sebagai contoh, bentuk-bentuk utama bahan organik di dalam tanah adalah dalam bentuk biomolekul mudah, bukannya makromolekul besar. Sisa hangus dari api mungkin membentuk molekul bersaiz besar, tetapi ia merupakan hasil daripada penguraian.
Jika struktur molekul tidak menyebabkan molekul organik untuk kekal, apakah faktor yang menjadi penyebabnya? Pasukan penyelidik berkenaan berpendapat bahawa karbon di dalam tanah adalah hasil daripada interaksi diantara bahan organik dan ekosistem tanah di sekelilingnya. Faktor-faktor lain seperti pengasingan fizikal, kitar semula, atau perlindungan molekul oleh galian atau struktur fizikal seperti agregat, atau keadaan suhu atau kelembapan yang tidak baik, semua boleh memainkan peranan dalam mengurangkan kebarangkalian bahawa molekul tersebut akan terurai.
Walaupun tanah penuh dengan bakteria (terdapat kira-kira 40 juta sel-sel dalam satu gram tanah), mereka biasanya menghuni kurang daripada satu peratus daripada jumlah yang ada, dan biasanya hidup berkelompok di "kawasan panas". Dalam beberapa situasi di mana populasi mikrob adalah jarang, contohnya dalam tanah yang dalam atau jauh dari akar, ia mungkin memerlukan masa yang panjang untuk keadaan yang sesuai untuk timbul bagi membolehkan molekul dipecahkan. Di kawasan dengan suhu sejuk, suhu beku mungkin menyekat tindakan mikrob.
Mengapa ini penting? Pada masa ini, model yang kita gunakan untuk meramal bagaimana karbon tanah global akan memberi respons kepada perubahan iklim termasuk pemahaman mekanistik yang sedikit dan sebaliknya menggunakan faktor-faktor yang mudah seperti pergantungan suhu yang menunjukkan proses penguraian sangat pantas dalam suhu yang lebih panas. Model ini menganggap bahawa suhu adalah faktor utama untuk penguraian, sedangkan faktor-faktor lain diabaikan.
Maklum balas penguraian-pemanasan meramalkan kerugian besar karbon tanah akibat pemanasan global, walaupun ada yang berpendapat pendekatan ini terlalu simplistik. Dalam pandangan jurnal Nature, saintis membuat beberapa cadangan di mana model yang digunakan perlu meramal bagaimana karbon tanah tidak hanya bertindak balas dengan iklim tetapi dengan penggunaan tanah atau perubahan tanaman.
Tanah menyimpan karbon yang lebih banyak daripada atmosfera dan tumbuh-tumbuhan hidup. Tetapi saintis tidak tahu mengapa beberapa sebatian organik kekal berterusan selama berabad-abad atau bahkan beribu-ribu tahun di dalam tanah, sementara yang lain dengan cepat terurai.
Para penyelidik mencadangkan cara-cara untuk meningkatkan kemampuan untuk meramalkan bagaimana karbon tanah respons kepada perubahan iklim serta penggunaan tanah dan perubahan tumbuh-tumbuhan. Selama beberapa tahun, saintis berpendapat bahawa bahan organik berterusan di dalam tanah kerana beberapa membentuk struktur molekul yang sangat kompleks yang terlalu sukar untuk dipecahkan oleh organisma.
Walau bagaimanapun, dalam kajian yang dimuatkan dalam sebuah artikel di dalam jurnal Nature, Michael Schmidt dan rakan-rakannya dari University of Zurich menunjukkan bagaimana perkembangan terbaharu, daripada eksperimen pengimejan molekul dalam tanah bagi penguraian sebatian menunjukkan pandangan saintis selama ini salah. Sebagai contoh, bentuk-bentuk utama bahan organik di dalam tanah adalah dalam bentuk biomolekul mudah, bukannya makromolekul besar. Sisa hangus dari api mungkin membentuk molekul bersaiz besar, tetapi ia merupakan hasil daripada penguraian.
Jika struktur molekul tidak menyebabkan molekul organik untuk kekal, apakah faktor yang menjadi penyebabnya? Pasukan penyelidik berkenaan berpendapat bahawa karbon di dalam tanah adalah hasil daripada interaksi diantara bahan organik dan ekosistem tanah di sekelilingnya. Faktor-faktor lain seperti pengasingan fizikal, kitar semula, atau perlindungan molekul oleh galian atau struktur fizikal seperti agregat, atau keadaan suhu atau kelembapan yang tidak baik, semua boleh memainkan peranan dalam mengurangkan kebarangkalian bahawa molekul tersebut akan terurai.
Walaupun tanah penuh dengan bakteria (terdapat kira-kira 40 juta sel-sel dalam satu gram tanah), mereka biasanya menghuni kurang daripada satu peratus daripada jumlah yang ada, dan biasanya hidup berkelompok di "kawasan panas". Dalam beberapa situasi di mana populasi mikrob adalah jarang, contohnya dalam tanah yang dalam atau jauh dari akar, ia mungkin memerlukan masa yang panjang untuk keadaan yang sesuai untuk timbul bagi membolehkan molekul dipecahkan. Di kawasan dengan suhu sejuk, suhu beku mungkin menyekat tindakan mikrob.
Mengapa ini penting? Pada masa ini, model yang kita gunakan untuk meramal bagaimana karbon tanah global akan memberi respons kepada perubahan iklim termasuk pemahaman mekanistik yang sedikit dan sebaliknya menggunakan faktor-faktor yang mudah seperti pergantungan suhu yang menunjukkan proses penguraian sangat pantas dalam suhu yang lebih panas. Model ini menganggap bahawa suhu adalah faktor utama untuk penguraian, sedangkan faktor-faktor lain diabaikan.
Maklum balas penguraian-pemanasan meramalkan kerugian besar karbon tanah akibat pemanasan global, walaupun ada yang berpendapat pendekatan ini terlalu simplistik. Dalam pandangan jurnal Nature, saintis membuat beberapa cadangan di mana model yang digunakan perlu meramal bagaimana karbon tanah tidak hanya bertindak balas dengan iklim tetapi dengan penggunaan tanah atau perubahan tanaman.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar