隐藏的根源 在地下储存碳
植物和树木将根系伸入土壤中，以便从土壤中吸收养分和水分——然而，人们认为这些根系会随着它们在地下更深处移动而减少。 但一个多机构科学家团队的一项新研究表明，许多植物会发育出第二层更深的根——通常在地下三英尺以上——以获得额外的营养。 发表在《自然通讯》杂志上，该研究揭示了以前未被识别的生根模式，改变我们对生态系统如何应对不断变化的环境条件的理解。 更重要的是，该研究表明，植物运输和储存固定碳的深度可能比目前认为的要深——根据世界气象组织 3 月份发布的《全球气候状况报告》，在二氧化碳水平达到 800,000 年来的最高水平时，这是一个好消息。 “了解植物在哪里长根至关重要，因为更深的根可能意味着更安全、更长期碳储存。 更恶劣的深海条件可能会阻止以碎屑为食的微生物将碳释放回大气中，“纽约大学环境研究系助理教授、该论文的主要作者 Mingzhen Lu 说。 “我们目前的生态观测和模型通常停留在浅层; 由于研究不够深入，我们可能忽略了地下深处的天然碳储存机制。 研究团队使用了来自国家生态观测站网络 （NEON） 检查生根深度。 NEON 数据库包括从地表以下 6.5 英尺的土壤中收集的样本，远比传统生态研究的 1 英尺深。 这种前所未有的深度使研究人员能够检测到其他根系模式，跨越从阿拉斯加苔原到波多黎各热带雨林的不同气候区和生态系统类型。 科学家的工作集中在三个问题上——所有这些都是为了更好地理解植物的资源获取策略及其对环境变化的响应能力： 研究人员发现，近 20% 的研究生态系统的根系在深度上达到峰值的两倍——这种现象称为“双峰”。 在这些情况下，植物长出了第二层更深的根，通常在地下三英尺多，并与营养丰富的土壤层对齐。这表明植物以以前未知的方式生长，以利用额外的养分。 “目前对根的理解真的太肤浅了。 在地面上，我们拥有鹰眼般的视野——这要归功于卫星和遥感。 但在地下，我们有痣视觉，“前 Omidyar 研究员 Lu 观察到，他在圣达菲研究所进行了部分这项研究，并在斯坦福大学担任博士后附属机构。 “我们的地下视野有限，这意味着我们无法估计植物在土壤深处储存碳的全部能力。” “深层植物根系可能会导致由于土壤微生物的刺激，在某种情况下土壤碳储存增加或导致其他条件下的损失，“合著者 Avni Malhotra 建议，她是一项调查根系分布与土壤碳储量之间联系的配套研究的主要作者。 “这一发现为研究双峰生根模式如何影响养分流动、水循环和土壤长期储存碳的能力的动力学开辟了一条新的途径。” “科学家和政策制定者需要更深入地研究地球表面以下，因为这些被忽视的深层土壤层可能蕴藏着在快速变化的气候中理解和管理生态系统的关键，“Lu 总结道。 “好消息是，植物可能已经比我们意识到的更积极地自然地缓解气候变化——我们只需要更深入地挖掘以充分了解它们的潜力。” 该研究还包括来自波士顿学院、哥伦比亚大学、达特茅斯学院、莫顿植物园、国家生态观测站网络-Battelle、太平洋西北国家实验室和斯坦福大学。