无花果树将大气中的二氧化碳转化为石头

【字体: 时间:2025年07月06日 来源:AAAS

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  一项新的研究发现,一些无花果树种会在树干中储存碳酸钙——实际上,它们会将树干(部分)变成石头。由肯尼亚、美国、奥地利和瑞士科学家组成的团队发现,这些树木可以从大气中吸收二氧化碳 (CO2),并将其以碳酸钙“岩石”的形式储存在周围的土壤中。

  

一项新的研究发现,一些无花果树种会在树干中储存碳酸钙——实际上,它们会将树干(部分)变成石头。由肯尼亚、美国、奥地利和瑞士科学家组成的团队发现,这些树木可以从大气中吸收二氧化碳 (CO 2 ),并将其以碳酸钙“岩石”的形式储存在周围的土壤中。

这项研究将于本周在布拉格的戈德施密特会议上发表。

这些树原产于肯尼亚,是第一批被证实具有这种能力的果树之一,被称为草酸碳酸盐途径。

所有树木都通过光合作用将二氧化碳转化有机碳,形成树干、树枝、根和叶;这就是为什么植树被视为减轻二氧化碳排放的潜在手段

某些树木还会利用二氧化碳生成草酸钙晶体。当树木部分腐烂时,这些晶体会被专门的细菌或真菌转化为碳酸钙——一种与石灰石或白垩垩相同的矿物。这会提高树木周围土壤的pH值,同时也增加某些营养物质的可利用性。碳酸钙中的无机碳在土壤中的寿命通常比有机碳长得多,这使得它成为一种更有效的二氧化碳封存方法。

苏黎世大学 (UZH) 高级讲师迈克·罗利博士在戈德施密特会议上介绍了这项研究。他表示:“我们对草酸碳酸盐途径的了解已有一段时间,但其碳封存潜力尚未得到充分重视。如果我们种植树木用于农林复合经营,并利用其在生产粮食的同时将二氧化碳以有机碳形式封存的能力那么我们可以选择那些能够以碳酸钙形式封存无机碳,从而带来额外益处的树木。”

该团队由苏黎世大学、肯尼亚内罗毕理工大学、萨达纳森林、劳伦斯伯克利国家实验室、加州大学戴维斯分校和纳沙泰尔大学组成,研究了肯尼亚桑布鲁县生长的三种无花果树。他们确定了碳酸钙的形成距离,并鉴定了参与这一过程的微生物群落。利用斯坦福同步辐射光源的同步加速器分析,他们发现碳酸钙既在树干外部形成,也在木材深处形成。

罗利博士解释说:“随着碳酸钙的形成,树木周围的土壤碱性增强。碳酸钙既在树木表面形成,也在木材结构内部形成,这可能是因为微生物分解了表面的晶体,并渗透到树木内部深处。这表明无机碳在木材内部的封存深度比我们之前意识到的要深。”

在所研究的三种无花果树中,科学家发现韦克菲尔德无花果(Ficus wakefieldii)以碳酸钙形式封存二氧化碳的效果最强。他们目前正计划通过量化其需水量和果实产量,以及更详细地分析不同条件下二氧化碳的封存量,评估该树种是否适合农林复合经营。

大部分关于草酸-碳酸盐途径的研究都集中在热带地区,并且主要关注那些不产粮的树木。第一个被证实具有活跃草酸-碳酸盐途径的树木是大绿柄桑(学名:Milicia excelsa)。它一生中可以在土壤中封存一吨碳酸钙。

草酸钙是最丰富的生物矿物之一,其晶体由许多植物产生。将草酸钙转化为碳酸钙的微生物也广泛存在。

“在较干燥的环境中更容易识别碳酸钙,”罗利博士解释说。“然而,即使在较潮湿的环境中,碳仍然可以被封存。到目前为止,已经鉴定出许多种可以形成碳酸钙的树种。但我们相信,还有更多。这意味着,草酸-碳酸盐途径可能是一个重要的、尚未被充分探索的机遇,有助于在我们种植林业或果树时减少二氧化碳排放。

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