应对温室气体挑战的一个答案可能就在我们脚下:加州大学圣巴巴拉分校(UC Santa Barbara)的土壤科学家奥利弗·查德威克(Oliver Chadwick)和华盛顿州立大学(Washington State University)的马克·克雷默(Marc Kramer)发现，土壤中的矿物质可以留住大气中大量的碳。在世界试图改变其碳经济之际，这是一种可能被利用的机制。
《自然气候变化》杂志发表的论文《全球范围内土壤碳活性矿物保留率的气候驱动阈值》(Climate-driven threshold in reactive mineral retention of soil carbon in the global scale)的作者之一查德威克(Chadwick)说:“我们早就知道，矿物中储存的碳是长期存在的碳。”他说，土壤能吸收多少碳，能保留多少碳，取决于温度和湿度等因素。
查德威克解释说:“当植物进行光合作用时，它们从大气中吸收碳，然后死亡，有机物质被吸收到土壤中。”“细菌分解有机物，释放出的碳可以直接以二氧化碳的形式回到大气中，也可以附着在土壤矿物表面。”
研究人员说，水在土壤保持碳的能力中起着重要作用。查德威克和克雷默查阅了国家生态观测网(NEON)的土壤剖面，以及具有全球代表性的存档数据集，对土壤在产生溶解有机物和将其储存在矿物上所起的作用进行了首次全球范围的评估。更潮湿的气候更有利于矿物的形成，而矿物又能有效地储存碳，因此，地球上估计有6000亿公吨的土壤固着碳，大部分都存在于潮湿的森林和热带地区。与此同时，干旱地区往往具有“负水平衡”，因此能够储存的有机碳要少得多。查德威克说，研究结果表明，即使是水平衡的一个小的战略性变化，也可以推动更大的碳储存。
“这并不像听起来那么容易，因为水是昂贵的，”查德威克说。在一些地方，土壤湿度的变化可能会使水的平衡从负向正——比如沙漠——本来就没有足够的水。他补充说:“因此，实际上在这片土地上撒很多水没有任何意义，因为水是非常宝贵的。”
气候变化是另一个需要考虑的因素。随着地球变暖，微生物的活动增加，反过来，碳被释放回大气的速度也会比光合作用所能吸收的速度更快。由于气候变暖而增加的蒸发也减少了土壤中溶解和将碳转移到地下深处的矿物质的水分。
世界各地的土壤科学家都在考虑如何打破地球土壤从碳源到碳汇的平衡，但在他们看来，了解这条鲜为人知但意义重大的碳储存路径是一个开始。
克雷默说:“我们对地球上土壤的了解要少于对火星表面的了解。”“在我们开始考虑在地下储存碳之前，我们需要真正了解它是如何到达那里的，以及它有多大可能停留在那里。”这一发现突出了我们在理解上的重大突破。
科学家们下一步要做的是测定土壤中储存的矿物碳的年代，以便更好地了解这些活性矿物(通常是铁和铝)能在空气中保持碳多久。查德威克说:“如果我们要努力在土壤中储存碳，这一点非常重要。”“它会在那里停留足够长的时间吗?”如果我们把它放进去，五年后它就出来了，这并不能解决我们的问题，我们应该另辟蹊径。
——文章发布于2019年1月2日
