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2023-06-08 11:48

隐藏的碳:真菌和它们的“坏死体”每年吸收燃烧化石燃料排放的三分之一的碳

Mycorrhizal

在我们脚下,真菌丝组成的网络向四面八方伸展。这些菌根真菌与植物生活在一起,提供营养、水和防止害虫,以换取富含碳的糖。

现在,新的研究表明,这种真菌在储存碳方面的作用可能比我们想象的要大。

大多少?这些微小的细丝相当于世界上每年由化石燃料产生的碳排放量的三分之一以上(36%)。

当我们寻找减缓或阻止气候危机的方法时,我们经常会寻找熟悉的解决方案:减少化石燃料的使用,转向可再生能源和恢复森林。这项研究表明,我们也需要向下看看我们的土壤。

这种真菌与植物的伙伴关系已有4亿年的历史

菌根真菌很难被发现,但它们的影响是惊人的。它们将微小的细丝网络穿过土壤,进入地球上几乎所有植物的根部。

但这不是恶意收购。4亿多年来,它们一直与植物合作。这些复杂关系的长度使它们在我们的生态系统中起着至关重要的作用。

有时候真菌索取的比给予的多。但通常,这些都是互惠互利的关系。通过它们的网络,真菌向植物输送必需的营养物质和水分,甚至可以增强植物对病虫害的抵抗力。

作为回报,植物将叶子中光合作用产生的糖和脂肪通过根部输送给真菌。这些化合物富含从大气中提取的碳。

这些真菌是如何融入碳循环的呢?

在陆地上,自然碳循环涉及到一种微妙的平衡。植物通过光合作用从大气中吸收二氧化碳,而其他生物则将其释放回大气中。

现在我们知道,从植物到菌根真菌的碳转移不是一个旁注——它是这个等式的重要组成部分。

通过分析近200个数据集,研究人员估计,世界上的植物每年向这个地下网络转移的碳量达到惊人的35.8亿吨。这相当于131.2亿吨二氧化碳,占全球每年燃烧化石燃料排放的363亿吨二氧化碳的三分之一以上。

需要明确的是,真菌碳本身并不能解决气候问题。这是碳循环之谜中缺失的一块。

我们在特定生态系统和地理区域的数据方面仍然存在很大差距。例如,这项研究没有来自澳大利亚或东南亚的任何此类数据,因为它们还不存在。

Microscope image of plant roots that have been stained to show the mycorrhizal fungal inside the root of a plant.

这对气候意味着什么?

我们已经知道菌根真菌通过释放特定的化合物来帮助土壤保持碳。这些化合物含有碳和氮。一旦进入土壤,这些化合物就可以被其他土壤微生物利用,比如细菌。当这种情况发生时,它有助于形成一个高度稳定的土壤碳储存,更不易分解,而且在菌根真菌存在的情况下,这种储存可以以四倍多的速度积累。

当这些真菌死亡时,它们会留下“坏死块”——一种由死亡有机物质组成的复杂支架,可以储存在土壤中,通常储存在土壤颗粒团块中。这些团块中的碳可以在土壤中停留近十年而不被释放回大气。

事实上,其他研究表明,这种真菌坏死团可能比活真菌对土壤碳含量的贡献更大。

但这些真菌也会通过分解有机物或改变水和养分的可用性,自然地使碳逃逸回大气中,从而影响其他生物的分解方式。菌根真菌也会向大气中释放一些碳,尽管释放的速度取决于许多因素。

这对气候变化意味着什么?虽然大气中的二氧化碳浓度持续上升,但这并不一定意味着真菌储存了更多的二氧化碳。最近对澳大利亚林地的研究发现,大气中的二氧化碳含量越高,地下的碳含量就越高。但是这些碳并没有储存很长时间。

迄今为止,菌根真菌在全球碳循环模型中的代表性不足。在评估哪些物种有灭绝的危险或促进成功的恢复时,它们通常不会被考虑在内。

保护我们的真菌网络

当我们砍伐森林或开垦土地时,我们不仅破坏了地上的生命,也破坏了地下的生命。我们需要保护这些隐藏的真菌网络,它们赋予我们的植物恢复力,并在碳循环中发挥关键作用。

随着我们更好地了解这些真菌是如何工作的,以及我们对它们做了什么,我们也可以开发出更好地保护它们和它们的碳的耕作方法。

随着全球和澳大利亚的倡议继续绘制菌根真菌的多样性,科学家们正在努力了解是什么形成了这些群落及其作用。

我们长期以来忽视了这些重要的生命形式。但随着我们对真菌和植物如何合作和储存碳的了解越来越多,这种情况早就该改变了。