Что такое почвенное дыхание?

Около двух третей мирового углерода находится прямо под поверхностью в грязной почве. Когда этот рассеянный животворящий элемент истощает углекислый газ (CO2), это явление называется дыханием почвы или дыханием под землей. Естественно вызванный целым рядом экологических процессов - от экссудации растений до химического выброса CO2 - дыхание почвы повышается при высоких температурах и падает, когда почва становится слишком влажной или слишком сухой.

Различные природные реакции объединяются, чтобы создать общее количество выбросов CO2, поступающих в атмосферу из почвы. Корни выделяют CO2 во время роста растений. Углерод содержится в выделениях и органах животных, насекомых и даже амеб. Помимо этих биологических процессов, окисление и дегазация происходят на более глубоких химических уровнях. В сельскохозяйственном и экологическом смысле почвенное дыхание включает в себя достижение идеального баланса углерода.

Более высокие, чем в среднем, температуры способствуют усилению дыхания почвы. Многие исследователи климатических изменений указывают на то, что почвенное дыхание является еще одним подозрением на глобальное потепление, поскольку двуокись углерода в атмосфере является одним из основных парниковых газов, способствующих изменению климата. Почвенное дыхание, однако, не является главным подозреваемым. Даже в 2011 году электростанции, работающие на угле, по-прежнему преобладают в энергетике, и ископаемое топливо по-прежнему крутит колеса автомобилей и промышленности, выделяя неестественно высокие уровни двуокиси углерода, закиси азота и метана. Почва, напротив, существует там до тех пор, пока живет на Земле, и дышит ровно настолько, чтобы достичь углеродного баланса, необходимого для поддержания жизни.

С начала промышленной революции в 18-м веке количество углекислого газа в атмосфере возросло на 30 процентов, согласно нескольким исследованиям, на которые ссылался бывший вице-президент США Эл Гор. Средние температуры по всему земному шару медленно поднимались так же долго. Так как уровень углерода под землей экспоненциально увеличивается при повышении температуры, некоторые наблюдатели обеспокоены тем, что средние уровни дыхания также возрастут, что будет способствовать дальнейшему созданию большего количества углекислого газа и более высоких температур.

Другие факторы также влияют на скорость дыхания почвы, такие как влажность грязи и уровень содержания органического вещества в почве (SOM). Когда уровень влажности или SOM слишком низок, выбросы CO2 снижаются. Напротив, когда влажность поднимается слишком высоко над нормальным потоком CO2 также уменьшается. Только в умеренных условиях влажности дыхание под землей может функционировать должным образом. Фермеры регулярно вращают, до тех пор, пока они не поливают, не удобряют, не аэрируют и даже не покрывают свои почвы, чтобы достичь правильного баланса необходимого углерода.