1980’lerden bu yana bilim insanları, ince köklerin (< 2 mm) ekosistem karbon döngüsü için kritik öneme sahip olduğunu biliyor; uzun süredir yapılan araştırmalar, bunların topraktaki karbon birikimine katkısının, yapraklar gibi yer üstü bitki kısımlarından daha fazla olabileceğini öne sürüyor. Ancak 40 yılı aşkın bir süre sonra, önemli bir bilgi boşluğu varlığını sürdürüyor: On yıllık kök yinelemeli dinamiklerinin (büyüme, dönüşüm, ayrışma) topraktaki karbon birikimindeki rolü - özellikle "emici kökler" için, yani en ince, metabolik açıdan en aktif kökler (tipik olarak distal 2-3 kök sıraları veya < 0,5 mm çap).
Bu boşluğu gidermek için, Çin Bilimler Akademisi’nin Coğrafi Bilimler ve Doğal Kaynaklar Araştırma Enstitüsü’nden Prof. Kou Liang liderliğindeki ve uluslararası işbirlikçilerle birlikte çalışan bir araştırma ekibi, hızlı dönüşümleri ve yavaş ayrışmaları nedeniyle emici köklerin yinelenen etkilerinin hektar başına 2,4 ± 0,1 megagram karbon (MgC ha) ürettiğini ortaya çıkardı.-1) yirmi yıldan fazla bir süredir toprakta – yaprakların karbon katkısını %65 oranında aşıyor.
Bulguları yakın zamanda yayınlandı Doğa Jeolojisi.
Bu çalışma için araştırmacılar 880 saha gözleminden oluşan kapsamlı bir veri seti derlediler. Bu gözlemler, Kuzey Yarımküre’yi kapsayan 199 odunsu bitki türü ve 328 ormanlık alanda emici köklerin büyümesini, dönüşümünü ve ayrışma oranlarını izledi.
Orman toprakları en büyük karasal karbon rezervuarlarından birini temsil eder ve araştırma, emici köklerin yinelenen etkilerine ilişkin kritik tahminler sunar; orta derecede kalıcı orman toprağı karbon havuzlarını doğru bir şekilde karakterize etmek için gerekli veriler.
Dahası, uzun süredir devam eden bilimsel bir tartışmaya ışık tutuyor: arbusküler mikorizal (AM) mantarların veya ektomikorizal (EM) mantarların baskın olduğu ormanların toprakta daha yüksek oranlarda karbon depolayıp depolamadığı. Ekibin bulguları incelikli bir çözüm sunuyor: EM’nin hakim olduğu ormanlar genel olarak toprakta daha fazla karbon tutarken, AM mantarlarıyla ilişkili kökler, EM mantarlarla bağlantılı olanlara kıyasla toprağa %43 daha fazla karbon katkısında bulunuyor.
Çalışma ayrıca, bitki köklerinin karbon döngüleri üzerindeki etkisini entegre etmek için güvenilir yer altı ölçümlerinden yoksun olan küresel biyojeokimyasal döngü modellerine duyulan ihtiyacı da ele alıyor. Çalışma, karbon döngüsündeki emici köklerin dinamiklerini yakalamak için en tahmin edici ölçüm olarak “belirli kök uzunluğunu” (birim kuru kütle başına kök uzunluğunun bir ölçüsü) tanımlıyor. Bu keşif, küresel karbon modellerini geliştirmek için pratik, uzun süredir aranan bir yer altı parametresi sağlıyor.
Özellikle, çalışma, geleneksel olarak mikrobiyal baskın, oldukça kalıcı toprak karbonu formlarına odaklanan toprak karbon stabilizasyon araştırmasının odağını değiştiriyor. Bu çalışma, emici köklerin orta derecede kalıcı orman toprağı karbon havuzlarına katkıda bulunan başlıca faktörler olduğunu doğrulamaktadır.
Araştırmacılar, küresel biyoçeşitlilik kaybı ve orman mikoriza türlerindeki kaymalar karşısında, bu çalışmanın Dünya sistemi içindeki toprak karbon stoklarının entegre ölçümünün ve doğru modellenmesinin ilerletilmesi için gerekli olduğunu belirtti.
