Il carbonio organico nel suolo è collegato a una maggiore crescita delle piante e a una migliore biodiversità del sottosuolo, ed è un potenziale serbatoio per l'anidride carbonica atmosferica (CO2 ). Tuttavia, l'iniezione di carbonio organico nel suolo attraverso vari processi radicali si concentra in genere su piccole regioni spaziali, il che può confondere i tentativi di quantificare il carbonio e correlarlo con i vari microambienti esistenti attorno alle radici delle piante.
Un team multiistituzionale di ricercatori ha sviluppato e dimostrato un nuovo approccio per caratterizzare la distribuzione isotopica del carbonio nei tessuti vegetali, nella rizosfera e nel suolo. Hanno iniziato esponendo le piante di panico verga a 13 CO2 in un ambiente di laboratorio.
Hanno sfruttato un 13 Tracciante C per tracciare selettivamente i materiali fotosintetici mentre venivano trasferiti attraverso i tessuti vascolari delle piante ed essudati nella rizosfera. Quindi, utilizzando l'ablazione laser presso l'Environmental Molecular Sciences Laboratory, una struttura utilizzata dall'Ufficio scientifico del Dipartimento di energia, hanno analizzato il materiale, hanno asportato continuamente il campione e hanno bruciato il materiale risultante.
Questo CO2 derivato dal campione è stato pompato attraverso una fibra per spettroscopia di assorbimento capillare (CAS). Un attento bilanciamento della forza del vuoto ha aiutato il team a ottimizzare il tempo di permanenza del campione nella fibra per ottenere un'adeguata precisione di misurazione prima che il campione uscisse dalla fibra.
La migliore densità di campionamento dell'approccio del team è stata resa possibile dall'impiego del rilevatore di isotopi CAS. La maggiore sensibilità di misurazione del CAS rispetto alla spettrometria di massa del rapporto isotopico convenzionale è stata fondamentale per poter eseguire analisi continue senza la necessità di intrappolare criogenicamente la CO2 derivata dal campione .
Questo approccio evita un ritardo temporale significativo e quindi aumenta la ricchezza dei dati sugli isotopi stabili per affrontare meglio le questioni relative al riciclaggio del carbonio nei tessuti vegetali, nella rizosfera e nel suolo.
I risultati sono pubblicati sulla rivista Soil Biology and Biochemistry .
Ulteriori informazioni: Daniel M. Cleary et al, Spettroscopia di assorbimento capillare e ablazione laser:un nuovo approccio per misurazioni ad alta produttività e maggiore risoluzione spaziale di δ13C nei sistemi pianta-suolo, Biologia e biochimica del suolo (2023). DOI:10.1016/j.soilbio.2023.109208
Fornito da Laboratorio di scienze molecolari ambientali
