Углеродный цикл

Изучая глубинный лед, ученые обнаружили повышение диоксида углерода и метана в атмосфере того времени, которое совпадает с началом  обработки почвы в Месопотамии и Китае.

Примерно с 17 века началась индустриализация в сельском хозяйстве, что привело к нарушению баланса возвращения диоксида углерода в почву и его выхода из почвы. В настоящее время доля углерода в атмосфере составляет 400 мд. и показывает рост.

По данным NASA, чтобы избежать климатических изменений, которые могут привести к пагубным последствиям для людей, нам нужно снизить концентрацию диоксида углерода в атмосфере до 350 мд.

Ученые определили, что с начала активной обработки почвы,  расчистки пахотных площадей от леса под посевы, почвенный покров потерял 136 Гт углерода что превышает необходимую разницу для сохранения стабильности климата. Свойства почвы таковы что она может отдавать углерод и усваивать его обратно. Необходимые для стабильность 50 мд. или 106,25 Гт углерода, важно вернуть в почву.

В настоящее время проводятся исследования и эксперименты о том как влияют  фотосинтез, корневые выделения, симбиотические связи микроорганизмов, почвенные бактерии и грибная микориза на усвоение и удержание углерода в почве.

Фотосинтез это процесс поглощения углерода из воздуха используя энергию солнца и трансформация его в живую материю. Благодаря этому процессу растения постоянно пополняют запас углерода в почве.  В процессе фотосинтеза растения производит углеводы, часть соединений идет на построение клеток, часть перерабатывается в жизненную энергию, часть таких как жидкие углеродные соединения выделяется в почву.  Каждый год организмы которые используют процесс фотосинтеза поглощают 15% диоксида углерода мировой атмосферы.

 Корневые выделения это примерно 30% жидких углеродных выделений  растения которые поступают в ризосферу, участок почвы непосредственно прилегающий к корням. Таким образом растение приманивает и питает бактерии, грибы и почвенные организмы которые помогают растению производить больше питательных элементов. Если растение сильное, фотосинтез идет активно а с ним и выделение углерода в почву. Через корневые выделения растения влияют на окружающую их среду, формируя микробиоту, регулируя поставку питательных веществ, меняя характеристику почвы на которой произрастают. Также выделениями могут тормозить развитие растений конкурентов и даже отпугивать травоядных животных.

Симбиотические связи микроорганизмов очень важно для растения. Их сообщество состоит на 80% состоит из бактерий и грибов. Эти связи легко нарушаються  и долго могут восстанавливаться при внешнем не правильном воздействии.

Почвенные бактерии за счет биохимических реакций улучшают жизнь растений. Снабжают растение атмосферным азотом, вырабатывают фитогормоны стимулируя рост, переводят фосфаты в растворимую форму необходимую для питания, вырабатывают природные фунгициды для подавления патогенов,  синтезируют антибиотики для борьбы с болезнями.

Микоризные грибы снабжают растение многими минералами и микроэлементами в обмен на корневые выделения.

Среда в которой находится растение влияет на растение и растение влияет на среду. Эта взаимосвязь играет важное значение в углеродном обмене что требует бережного отношения и понимания процесса симбиоза растения.

К примеру, исследования показали. что культивирование многолетних культур в том числе древесных, способствует удерживать больше углерода чем другие методы земледелия.

Также выяснилось, что внесение химических  удобрений, особенно азота и фосфора препятствует увеличению и удержанию углерода в почве.

В почвах, где обнаруживается дефицит углерода, что является сельскохозяйственной проблемой, растения вырастают большими, но питательно пустыми, давая пустые калории вместо сбалансированной пользы.

Улучшая землепользование, не нужно забывать про сохранение леса как на лесных территориях, так и на частных участках. Выполнять нормы пожарной безопасности. Бороться с пожарами, которые не только дают большие выбросы углерода, но и препятствуют его усвоению и удержанию в почве в последствии. Следить за здоровьем лесных насаждений, определяя и решая  проблемы в зачатке, не дожидаясь наступления эпидемий. Использовать для лечения эффективные и безопасные препараты и технологии, которые, подавляя патоген или вредителя не угнетают симбиотические связи микроорганизмов, грибов, бактерий и фотосинтез. Обращайтесь за консультациями даже при незначительных изменениях состояния Ваших деревьев. Пришло время бороться и сохранять каждое дерево.