Ikerketa berri batek lurzoruko biomolekulen eta buztinen mineralen arteko elkarrekintzak aztertu ditu eta landareetan oinarritutako karbonoa lurzoruan harrapatzen duten faktoreak argitu ditu. Biomolekulen eta buztinezko mineralen kargak, biomolekularen egiturak, lurzoruko metal osagai naturalak eta biomolekularen arteko parekatzeak funtsezko eginkizunak betetzen dituzte lurzoruko karbonoa bahitzean. Lurzoruetan positiboki kargatutako ioi metalikoen presentziak karbonoa harrapatzea hobesten zuen arren, biomolekularen arteko parekatze elektrostatikoak biomolekulak buztinezko mineralekiko adsortzioa galarazi zuen. Aurkikuntzak lagungarriak izan daitezke lurzoruaren kimikak lurzoruan karbonoa harrapatzeko eraginkorrenak iragartzeko eta, aldi berean, atmosferako karbonoa murrizteko eta berotze globala lortzeko lurzoruan oinarritutako soluzioetarako bidea ireki dezakete. klima-aldaketa.
Karbonoaren zikloak karbonoaren mugimendua dakar atmosferatik Lurreko landare eta animalietara eta atmosferara itzultzeko. Ozeanoa, atmosfera eta izaki bizidunak karbonoaren zikloak igarotzen dituen urtegi edo hondo nagusiak dira. Asko karbono arroketan, sedimentuetan eta lurzoruetan gordetzen/bahitzen da. Harrietan eta sedimentuetan hildako organismoak erregai fosil bihur daitezke milioika urtetan. Energia-beharrei erantzuteko erregai fosilak erretzeak karbono-kopuru handia askatzen du atmosferan, eta horrek karbono-balantze atmosferikoa okertu du, eta berotze globala eragin du eta ondorioz. klima-aldaketa.
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 horretan dago lurzoruaren eginkizuna karbono organikoa (SOC) in klima-aldaketa garrantzia hartzen ari da, bai karbono-igorpen potentzial gisa, berotze globalari erantzuteko, bai atmosferako karbono-hustuleku 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 harraska gisa organikoa karbono
Lurzorua Lurraren bigarren hondoa handiena da (ozeanoaren ondoren). organikoa karbonoa. 2,500 milioi tona karbono inguru ditu, hau da, atmosferan dagoen kopuruaren hamar aldiz baino gehiago, baina aprobetxatu gabeko potentzial handia du karbono atmosferikoa bahitzeko. Laborantza-lurrek 0.90 eta 1.85 petagramo artean har ditzakete (1 Pg = 1015 gramo) karbono (Pg C) urtean, hau da, helburuaren % 26-53 inguru.4 ekimeneko 1000” (hau da, zutik dagoen lurzoru globalaren urteko % 0.4ko hazkunde-tasa organikoa karbono-izakinek atmosferan dagoen karbono-igorpenaren hazkundea konpentsatu dezakete eta betetzen lagun dezakete klima helburua). Hala ere, landare-oinarritutako harrapaketa eragiten duten faktoreen elkarreragina organikoa lurzoruko materia ez da oso ondo ulertzen.
Zerk eragiten du karbonoa lurzoruan blokeatzea
Ikerketa berri batek argitzen du zerk zehazten duen landare-oinarritutako ala ez organikoa materia lurzoruan sartzen denean harrapatuta geratuko da edo mikrobioak elikatzen eta karbonoa CO moduan itzuliko duen atmosferara2. Biomolekulen eta buztinezko mineralen arteko elkarrekintzak aztertu ondoren, ikertzaileek aurkitu dute biomolekula eta buztinezko mineralen kargak, biomolekularen egiturak, lurzoruko metal osagai naturalak eta biomolekularen arteko parekatzeak funtsezko eginkizunak betetzen dituztela lurzoruko karbonoa bahitzean.
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.
Nola buruzko aurkikuntza berri hauek organikoa karbono-biomolekulak lurzoruko buztinezko mineralekin lotzen diren lurzoruaren kimikak egoki aldatzen lagun ditzakete karbonoa harrapatzeko, eta horrela, lurzoruan oinarritutako soluzioetarako bidea zabaltzen da. klima-aldaketa.
***
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
***
