Gli scienziati della Stanford University stanno aprendo una finestra sul carbonio organico del suolo, una componente critica del ciclo globale del carbonio e del cambiamento climatico.

"Dobbiamo sapere che tipo di carbonio c'è nel suolo per capire da dove viene il carbonio e dove andrà, " disse Hsiao-Tieh Hsu, uno studente di dottorato in chimica alla Stanford University e membro del gruppo di ricerca di Kate Maher.

I flussi naturali di carbonio organico del suolo, lo scambio di carbonio che si sposta dalla vegetazione al suolo e riciclato dai microrganismi prima di essere stabilizzato nel suolo o restituito all'atmosfera, è da 10 a 20 volte superiore alle emissioni umane. Anche il più piccolo cambiamento nel flusso di carbonio organico del suolo avrebbe un enorme impatto sul clima.

Il carbonio organico del suolo si trova in natura e fa parte del ciclo del carbonio. Attraverso la fotosintesi, le piante assorbono anidride carbonica dall'atmosfera. Quando le piante e le loro radici si decompongono, depositano carbonio organico nel suolo. microrganismi, animali in decomposizione, feci animali e minerali contribuiscono anche al carbonio organico nel suolo. A sua volta, piante e microrganismi "mangiano" quel carbonio, che è un nutriente essenziale.

Tutto ciò si traduce in diversi "sapori" o composti all'interno del terreno, dire Hsu e Maher, che è anche membro di facoltà dello Stanford Center for Carbon Storage.

Cercare di distinguere i diversi "sapori" del carbonio organico è stato difficile. La ricerca precedente prevedeva l'analisi del suolo utilizzando sostanze chimiche aggressive.

"Il problema con questo è che cambierebbe la composizione chimica di ciò che vuoi studiare. Quello che vedresti dopo tutto il trattamento non è ciò che si verifica naturalmente nel terreno, " disse Hsu, in un'intervista.

Hsu ha sviluppato un nuovo approccio per utilizzare i dati raccolti presso la Canadian Light Source e combinarli con i risultati di altri esperimenti da lei condotti. Poiché il metodo utilizzava la luce brillante e brillante del sincrotrone, non aveva bisogno di usare prodotti chimici. Ha asciugato campioni di terreno, macinare il terreno in polvere e quindi analizzarne la composizione.

Hsu, Maher e il loro team hanno pubblicato i risultati della loro ricerca, "Un'indagine molecolare sulla composizione del carbonio organico del suolo in un bacino idrografico subalpino, " in un recente numero di Soil Systems.

"Il carbonio nel suolo è il più grande bacino terrestre di carbonio che sta attivamente ciclando. Rappresenta un notevole serbatoio di carbonio, ecco perché è importante capirlo, " disse Hsu, chi ha aggiunto che sebbene l'oceano abbia più carbonio, le sue dinamiche del carbonio sono ben consolidate.

"Carbonio organico del suolo, però, non è ben compreso. Come componente chiave del ciclo globale del carbonio, e uno che è sensibile ai cambiamenti di temperatura e livelli di umidità, i cambiamenti nel pool globale di carbonio possono avere un impatto sostanziale sulle emissioni di gas serra nell'atmosfera, in modo sia positivo che negativo».

Gli scienziati sono rimasti sorpresi dal fatto che il carbonio organico del suolo differisse nei campioni raccolti nell'East River Basin in Colorado, anche se il suolo e la vegetazione erano simili.

"Quando guardi i terreni nel campo e hanno lo stesso aspetto, pensi che dovrebbero essere la stessa chimicamente. Ciò che Hsiao-Tieh ha creato con il nuovo metodo al CLS è una nuova finestra sul carbonio del suolo che ci aiuterà a capire come potremmo gestire meglio gli ecosistemi e i suoli in futuro. Il fatto che ci sia così tanta differenza significa che il suolo può rispondere in modi diversi ai cambiamenti climatici o ai cambiamenti nell'uso del suolo, " disse Maher, in un'intervista.

Sebbene questa ricerca sia preliminare e molto altro lavoro deve essere fatto per perfezionare le loro tecniche di analisi del suolo, contribuisce alla comprensione dei meccanismi del ciclo del carbonio necessari per prevedere cosa accadrebbe se la temperatura aumentasse a causa del cambiamento climatico.

Hsu è appassionata nell'usare la sua comprensione della chimica e della chimica analitica per fare la differenza nel mondo. È più che mai convinta che la voce degli scienziati debba essere ascoltata. Ha partecipato al Rising Environmental Leaders Program a Stanford e ha trascorso del tempo a Washington, DC, imparare come il governo americano prende decisioni politiche che coinvolgono la scienza.

"Mi sento ancora più coinvolto nell'aiutare la mia comunità a capire come il carbonio si muove intorno al pianeta. Questo ha un enorme impatto sul nostro ambiente ma anche sulla nostra società, la nostra cultura, la nostra economia e la nostra salute".