Ikerketa berri batek lurzoruko biomolekulen eta buztin mineralen arteko elkarrekintzak aztertu ditu eta lurzoruan landare-oinarritutako karbonoa harrapatzeko eragina duten faktoreak argitu ditu. Ikusi da biomolekulen eta buztin mineralen kargak, biomolekulen egiturak, lurzoruko metal osagai naturalek eta biomolekulen arteko parekatzeak funtsezko zeregina dutela lurzoruko karbonoa bahitzeko. Lurzoruetan positiboki kargatutako metal ioien presentziak karbonoa harrapatzea errazten zuen bitartean, biomolekulen arteko parekatze elektrostatikoak biomolekulen buztin mineraletara adsorzioa inhibitzen zuen. Aurkikuntzak lagungarriak izan daitezke lurzoruan karbonoa harrapatzeko eraginkorrenak diren lurzoruaren kimikak aurreikusteko, eta horrek, aldi berean, atmosferako karbonoa murrizteko eta berotze globala eta klima aldaketa arintzeko lurzoruan oinarritutako irtenbideetarako bidea ireki dezake.
Karbonoaren zikloak karbonoa atmosferatik Lurreko landare eta animalietara eta berriro atmosferara mugitzea dakar. Ozeanoa, atmosfera eta organismo bizidunak dira karbonoaren zikloak igarotzen diren biltegi edo hustubide nagusiak. Karbono asko gordetzen/bahitzen da arroketan, sedimentuetan eta lurzoruan. Arroketan eta sedimentuetan dauden organismo hilak erregai fosil bihur daitezke milioika urtetan zehar. Energia-beharrak asetzeko erregai fosilak erretzeak karbono kantitate handia askatzen du atmosferan, eta horrek atmosferako karbono-balantzea irauli du eta berotze globala eta ondoriozko klima-aldaketa eragin ditu.
Ahaleginak egiten ari dira beroketa globala 1.5 °C-ra mugatzeko 2050. urterako, industria aurreko mailen aldean. Berotze globala 1.5 °C-ra mugatzeko, berotegi-efektuko gasen isurketak 2025a baino lehen gailurra izan behar dute eta 2030erako erdira murriztu. mende amaierarako mundua ez dagoela tenperaturaren igoera 1.5 °C-ra mugatzeko bidean. Trantsizioa ez da nahikoa azkarra 43erako berotegi-efektuko gasen isurpena % 2030 murriztea lortzeko, eta horrek beroketa globala mugatu dezake egungo asmoen barruan.
Testuinguru honetan, lurzoruko karbono organikoaren (SOC) eginkizuna klima-aldaketan gero eta garrantzi handiagoa hartzen ari da, bai berotze globalari erantzunez karbono isurien iturri potentzial gisa, bai atmosferako karbonoaren hustubide natural gisa.
Karbonoaren ondare historikoa (hau da, 1,000 milioi tona karbono inguru igortzea industria-iraultza hasi zenetik 1750etik) gorabehera, tenperatura globalaren igoerak atmosferako lurzorutik karbono gehiago askatzeko ahalmena du, beraz, ezinbestekoa da dagoena kontserbatzea. lurzoruko karbono stockak.
Lurzorua karbono organikoaren hustubide gisa
Lurzorua da oraindik ere Lurraren karbono organikoaren bigarren hustubide handiena (ozeanoaren ondoren) . 2,500 mila milioi tona karbono inguru ditu, atmosferan dagoen kopuruaren hamar aldiz inguru, baina atmosferako karbonoa bahitzeko potentzial izugarria du, oraindik ere ustiatu gabe. Laborantza-lurrek urtean 0.90 eta 1.85 petagramo (1 Pg = 10 15 gramo) karbono (PgC) harrapatu ditzakete, hau da, " 1000ko 4" ekimenaren helburuaren % 26-53 inguru (hau da, lurzoruko karbono organikoaren mundu mailako erreserba geldikorren % 0.4ko urteko hazkunde-tasak atmosferako karbono-isurien egungo igoera konpentsatu eta klima- helburua betetzen lagun dezake). Hala ere, ez da oso ondo ulertzen landare-oinarritutako materia organikoa lurzoruan harrapatzen duten faktoreen arteko elkarrekintza .
Zerk eragiten du karbonoa lurzoruan blokeatzea
Ikerketa berri batek argitzen du zerk zehazten duen landare-oinarritutako materia organiko bat lurzoruan sartzean harrapatuta geratuko den edo mikrobioak elikatu eta CO2 moduan karbonoa atmosferara itzuliko duen . Biomolekulen eta buztin mineralen arteko elkarrekintzak aztertu ondoren, ikertzaileek aurkitu zuten biomolekulen eta buztin mineralen kargak, biomolekulen egiturak, lurzoruko metal osagai naturalek eta biomolekulen arteko parekatzeak funtsezko zeregina dutela lurzoruan karbonoa bahitzeko orduan.
Buztin mineralen eta banakako biomolekularen arteko elkarrekintzak aztertuta, lotura hori aurreikusgarria zela agerian utzi zuen. Buztinezko mineralak negatiboki kargatuta daudenez, positiboki kargatutako osagaiak dituzten biomolekulak (lisina, histidina eta treonina) lotura handia izan zuten. Loturak ere eragina du biomolekula bat nahikoa malgua den ala ez positiboki kargatutako osagaiak negatiboki kargatutako buztinezko mineralekin lerrokatzeko.
Karga elektrostatikoaz eta biomolekulen egitura-ezaugarriez gain, lurzoruko metal-osagai naturalek zubi-eraketaren bidez lotzeko zeregin garrantzitsua betetzen dutela ikusi zen. Esate baterako, positiboki kargatutako magnesioa eta kaltzioa, negatiboki kargatutako biomolekularen eta buztinezko mineralen arteko zubi bat osatu zuten, lurzoruko metal osagai naturalak lurzoruan karbonoa harrapatzea erraztu dezaketela iradokitzen duen lotura sortzeko.
Bestalde, biomolekulen arteko erakarpen elektrostatikoak negatiboki eragin zion loturari. Izan ere, biomolekularen arteko erakarpen-energia buztinezko mineralarekiko biomolekula batek erakarpen-energia baino handiagoa zela aurkitu zen. Honek buztinarekiko biomolekulak adsortzioa murriztu zuen. Horrela, lurzoruetan positiboki kargatutako ioi metalikoen presentziak karbonoa harrapatzea mesedetzen zuen arren, biomolekularen arteko parekatze elektrostatikoak biomolekulak buztinezko mineralekiko adsortzioa inhibitu zuen.
Lurzoruko buztin mineralei karbono biomolekula organikoek nola lotzen diren buruzko aurkikuntza berri hauek lurzoruaren kimika aldatzen lagun dezakete karbonoa harrapatzeko, eta horrela, klima-aldaketarako lurzoruan oinarritutako irtenbideetarako bidea ireki.
***
References:
- Zomer, RJ, Bossio, DA, Sommer, R. et al. Laborantza-lurzoruetan karbono organikoa handitzearen bahitze-potentzial globala. Sci Rep 7, 15554 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-15794-8
- Rumpel, C., Amiraslani, F., Chenu, C. et al. 4p1000 ekimena: lurzoruko karbono organikoa bahitzea garapen iraunkorreko estrategia gisa ezartzeko aukerak, mugak eta erronkak. Ambio 49, 350–360 (2020). https://doi.org/10.1007/s13280-019-01165-2
- Wang J., Wilson RS eta Aristilde L., 2024. Akoplamendu elektrostatikoa eta ur-zubigintzan biomolekulen adsortzio-hierarkian ur-buztin interfazeetan. PNAS. 8ko otsailaren 2024.121a.7 (2316569121) eXNUMX. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2316569121
***
