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无花果树将大气中的二氧化碳转化为石头
【字体: 大 中 小 】 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为有机碳,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,来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。”