Quando un incendio boschivo ha decimato più di 3, 000 acri di terreno boschivo di proprietà della Rice University nel 2011, La biogeochimica Carrie Masiello ha visto un lato positivo negli alberi anneriti.

Masiello è un esperto di come si comporta il carbonio nel suolo, e ha notato un problema fastidioso sia nella letteratura scientifica che nei risultati del suo laboratorio:il carbone è abbondante nel suolo, in particolare nelle regioni fertili come il granaio d'Europa e la cintura di mais americana, ma mentre è chiaro che la maggior parte del carbone di terra proviene da incendi boschivi, non era affatto chiaro perché fosse rimasto lì così a lungo o come fosse finito nel terreno dopo un incendio.

In uno studio appena pubblicato in Giornale di ricerca geofisica , Masiello e colleghi, compresi gli attuali ed ex studenti laureati Lacey Pyle e Kate Magee, ha analizzato i campioni di terreno raccolti dopo l'incendio e ha scoperto che il carbone si comportava in modo molto diverso dalle altre forme di carbonio del suolo quando la terra rimbalzava dall'incendio.

"Abbiamo esaminato tutte le forme di carbonio nel suolo, sia immediatamente dopo l'incendio che per un periodo di due anni, e abbiamo scoperto che è diventato più uniformemente distribuito nel tempo, che è un segno che la terra stava tornando al suo stato originario, " disse Masiello.

"Il carbone si comporta esattamente al contrario. La sua distribuzione è diventata più irregolare nel tempo, e pensiamo che sia perché è galleggiante e viene mosso dall'acqua e si concentra in punti bassi del paesaggio."

Masiello ha detto che non è stata una sorpresa che il carbone fosse vivace. Infatti, il team di ricerca aveva scelto specificamente siti di ricerca pianeggianti perché studi precedenti avevano dimostrato che il carbonio nel suolo tendeva a migrare verso il basso nel tempo. La sorpresa è stata la misura in cui il carbone del fuoco si era concentrato, anche in assenza di notevoli rilievi topografici.

"È stato ridistribuito sul paesaggio in modo abbastanza efficace, " disse Pyle, l'autore principale dello studio. "Piuttosto che restare dove è stato inizialmente depositato, aveva la tendenza a muoversi orizzontalmente attraverso il paesaggio. Il contenuto totale di carbone nei nostri siti di studio non è cambiato così drasticamente nel periodo di tempo, ma il punto in cui lo trovavamo è cambiato parecchio".

I benefici del carbone come ammendante del suolo sono quadruplicati:riduce l'anidride carbonica atmosferica e l'inquinamento, migliora la produttività delle colture, consente l'agricoltura in aree con suoli marginali e rende il suolo più resistente sia alla siccità che alle inondazioni.

Nel 2008, Masiello e il coautore dello studio William Hockaday, poi alla Rice e attualmente alla Baylor University, ha iniziato a studiare seriamente il carbone di terra dopo aver vinto $ 10, 000 premio nel concorso "Recycle Ike" della città di Houston sulla scia dell'uragano Ike. La tempesta ha lasciato 5,6 milioni di metri cubi di alberi caduti, rami spezzati e vegetazione morta a Houston, e il team di Rice si è aggiudicato il primo posto nel concorso con il loro piano per convertire il legno in carbone di legna da biomassa, o "biochar, " per l'uso come ammendante del terreno per l'intrappolamento della CO2.

Negli studi successivi, Il laboratorio di Masiello ha esplorato la produzione di biochar, impatti microbici, caratteristiche idrologiche ed effetti di riduzione dell'inquinamento.

"Più carbonio nel suolo è positivo, e mentre pensiamo ai modi per stabilizzare e aumentare l'inventario del carbonio nel suolo, il carbone è un'opzione ovvia, " disse Masiello.

Per ottenere il massimo beneficio dal biochar, Masiello ha detto, scienziati e gestori del territorio devono comprendere meglio il destino e il trasporto del carbone vegetale, e studiare il carbone naturale del suolo è un ottimo modo per acquisire questa comprensione.

"Sappiamo che molto carbonio nel suolo è vecchio, " lei disse, aggiungendo che l'età del carbone del suolo misurata con la datazione al radiocarbonio "suggerisce che è difficile da decomporre. Ma quando lo portiamo in laboratorio, si scopre che non è così difficile da scomporre."

I risultati dello studio sugli incendi boschivi offrono un nuovo indizio su come il carbone naturale possa rimanere stabile per lunghi periodi di tempo, disse Masiello.

"È possibile che la mobilità del carbone nel paesaggio e la sua tendenza a concentrarsi in punti bassi possa rendere più probabile che il carbone degli incendi venga sepolto e incorporato in profondità nel suolo e che questi depositi agiscano come una sorta di serbatoio di carbone che rilascia carbone nel terreno per lunghi periodi di tempo."