A Depp Soil Ecotron meg fogja vizsgálni, hogy a bolygó óriási földalatti szénraktára hogyan reagál a klímaváltozásra.

Egy-két méterrel a terméseket tápláló felső földréteg, vagyis a termőtalaj alatt létezik az ökoszisztémának egy kevéssé ismert része, ami nagyon fontos lehet a bolygó klímájának jövőjét illetően. De ezt a talakréteget meglepően nehéz tanulmányozni. Még a megfelelő eszközzel is bonyolult a mintavétel anélkül, hogy megzavarnánk a struktúráját, vagy a talajakókat. Minél mélyebbre megyünk, annál nehezebb a dolgunk, mondja Daniel Richter, a Duke Egyetem talajtani tudósa.

A talaj alatt zajló jelenségek széles körét tanulmányozhatják

Múlt hónapban a U.S. National Science Foundation bejelentette, hogy egy 19 millió dolláros új kutatási létesítményt finanszíroz - ez a Deep Soil Ecotron-, ami e határvidék tanulmányozásának megkönnyítését célozza meg. A kezdeti terv az volt, hogy a következő 5 évben az Idaho Egyetemen építenek 24 gazdagon műszerezett talajoszlopot, légmentes fülkékkel a tetejükön, a vegetáció számára.

A vízi ászkák a felszínhez közeli talajvízben is megélnek. A talajlakó organizmusok aktivitásáról nem sokat tudunkForrás: Wikimedia Commons/M.J.

Ezek a laboratóriumi ökoszisztémák, vagy ökoegységek lehetővé teszik a kutatóknak, hogy manipulálják a környezeti feltételeket 3 méter mélyen. A kutatók azt remélik, hogy a létesítményt a jelenségek széles skálájának tanulmányozására használhatják, ideértve azt, hogy a mély talaj hogyan szabadíthat fel szenet és gyorsíthatja fel a klímaváltozást, illetve, hogy a talajmikrobák és a növények milyen kölcsönhatásban állnak egymással, valamint, hogy a szakadó nyári esők és kemény téli fagyok milyen hatást gyakorolnak a talajra.

 Többfajta szimulációt biztosít az új obszervatórium

Az új amerikai laboratórium a kutatóknak lehetővé fogja tenni, hogy számos faktort manipuláljanak a teljes oszlopban, beleértve a hőmérsékletet, a nedvességet, és a szén-dioxid koncentrációkat (ami hatással van az erózióra és a talajképződésre). Képesek lesznek talajvíz feláramlását szimulálni, és talán még a fagyás-kiolvadás ciklusokat is pontosabban feltérképezni, ami elsősegítheti  a talajjavítást.

 

A Deep Soil Ecotron lehetővé teszi a kutatóknak, hogy szimultán manipulálja a talaj alatti abiotikus és biotikus faktorokat (például klíma, növény társulás, talaj típus) hogy megértsék hatásukat a teljes ökoszisztma folyamatokra ás a talaj-növény–atmoszféra kontinuumra.Forrás: https://www.science.org/content/article/new-observatory-probe-mysteries-earth-s-forgotten-subsoil

Az ecotron ajtót nyit a  felszín alatti élet tanulmányozására is, beleértve a gerincteleneket.

Keveset tudunk a talajlakó organizmusok aktivitásáról, de a rejtett viselkedésük monitorozva lesz az új ökoegységekben,

mondja Nico Eisenhauer, a the German Centre for Integrative Biodiversity Research ökológusa. Akusztikus érzékelők, például nyomon tudják követni a földigiliszták aktivitását, míg az elásott csövek kis bejáratokkal begyűjtik és megszámlálják az apró gerincteleneket.

A felső harminc centis réteg leggazdagabb a talajszénben

A talajszenet tanulmányozó kutatók megjegyzik, hogy a termőtalaj – általában a felső 30 cm – jól tanulmányozott, mert ez nagyon fontos a mezőgazdaságnak. A tudósok feltételezik, hogy ez a vékony, gyökér és mikroba gazdag réteg tartalmazza a legtöbb talajszenet. De néhány mélyebb, nagyobb altalaj tanulmány azt sugallja, hogy ezek legalább ennyi szenet tartalmazhatnak, amelynek egy részét a gyökerek szállítják le.

A növények gyökérzete nagyobb mélységekre is lejuttathatja a szenetForrás:https://www.mme.hu/magyarorszagmadarai/madaradatbazis-alaarv

„Ez a talaban lévő organikus szénnek az elfelejtett fele"- mondja Michael Schmidt, a Zurich Egyetem biokémikusa. Az ecotron egyik fontos célja, ami képes szimulálni a változó kondíciókat,annak anulmányozása, hogyan reagál a talajban lévő szén a klímaváltozásra.

Várható, ahogy a Föld felmelegszik a mélyebb talajrétegeknek is növekszik a hőmérséklete.

A terepi kísérletek azt sugallják, hogy ez a jelenség a talajban lévő szén atmoszférába való kiszabadulását okozhatja, ráadásul 30-50 %-kal gyorsabban, mint ahogy jelenleg történik.

Komoly hatása lehet a csapadékeltolódásnak is

A klímaváltozás okozta csapadékeltolódásoknak szintén komoly hatásuk lehet. Így például különösen azoknak a sivatagi talajoknak a nedvesedése okozhat problémát, amelyek reaktív nitrogénnel vannak szennyezve, ez ugyanis nagyobb nitrogén-oxid emissziókhoz vezethet, ami pedig egy erős üvegházgáz.

A  sivatagi talaj nedvesedésének is különleges hatásai lehetnekForrás: Pinterest

Idaho igazán nagyszerű hely az ecotron labor számára, mert diverz termőtalaj területtel büszkélkedik- mondja Michael Strickland, az Idaho Egyetem ökológusa. Ő és kollégái még azon töprengenek, mennyi és milyen típusú talajokat helyezzenek az oszlopokba.

Kulcsfontosságú céljuk, hogy megragadják a különböző talajtípusok dinamikáját,

mondja Asmeret Asefaw Berhe biokémikus. Az egyik kihívás az lesz, hogy kivonják és áthelyezzék a szelektált talajokat. A terepi személyzetnek a lehető legkevésbé szabad megzavarni ezeket, mert a struktúrájuk komoly hatással van a gázok, a víz, és a részecskék mozgására.

(Forrás: American Association for the Advancement of Science)