植物透過光合作用將二氧化碳變成根、莖、葉，殘枝落葉和根系產物又被埋入土壤，被轉化為土壤有機質。這就是傳統意義上的土壤碳匯。簡單來說就是土壤可以透過植物從大氣中吸收、轉化、儲存二氧化碳。不過，最近的研究表明，事實可能並沒有這麼簡單。
這還要從土壤的複雜成分說起。一茶匙健康的土壤中含有的細菌、真菌和其他微生物比地球上的人類還多。而土壤腐殖質一直被認為是有機物料在腐殖化過程中所形成的一類複雜而又穩定的大分子有機物，重點在“穩定”二字。
可是，近年來的研究[1]顯示，“現有證據不支援在土壤中可以形成大分子大小的永續性‘腐殖質’。” 在過去十年左右的時間裡，大多數土壤科學家開始接受這種觀點。是的，土壤千差萬別，而且含有大量的碳。但這些碳並非被儲存後就可以一勞永逸，不被分解。
“土壤的性質和特性，那些寫在教科書上的東西，土壤有機碳積累理論已被證明大多是錯誤的……可是我們仍在照本宣科。”威斯康星大學麥迪遜分校的土壤研究員格雷格桑福德說。
這不僅會導致以土壤為基礎的基於自然解決方案需要考慮更多因素，還會讓此前的氣候模型產生嚴重的偏差。研究表明，土壤碳儲存能力對於氣溫變化高度敏感，這對熱帶雨林等重要碳庫影響非常大[2]。此外，農業的固碳減排潛力也需要被推敲。
土壤有機碳庫約佔整個陸地生態系統的2/3，約為植物碳庫的3倍，大氣碳庫的2倍。根據《第二次氣候變化國家評估報告》中的資料，中國土壤碳庫的儲量約為1029.6億噸。假如按照這個資料進行的碳信用計算有誤的話，我們緩解氣候變化的時間可能比我們想象中的要少許多。
農業方面，2015年聯合國巴黎氣候變化大會提出“千分之四”倡議，即將全球農業土壤的有機碳儲量平均每年提高千分之四。歐盟等國也釋出可持續農業法案，希望從土壤入手加速自然固碳過程。除去土壤退化，板結、酸化、鹽漬化、養分失衡、侵蝕等等問題，我們還需要再詳細考慮農業對於土壤碳儲存能力的影響。
土壤科學研究人員近年來在不斷研究如何讓碳真正地，持續地被固定在土壤中。索爾克的團隊提出了使用富含木栓質的植物在土壤中固碳的想法。2021年4月，美國建議向農民支付費用，讓他們種植覆蓋性作物，以此滋養土壤。（有證據表明，當覆蓋作物的根系分解時，它們的一些碳會留在土壤中。）不過這些做法是否真的有效，還需要經過時間的考量。
（內容有參考：https://advances.sciencemag.org/content/7/21/eabd1343）
文/Stan 審/YJ
[1] Lehmann, J., Kleber, M. The contentious nature of soil organic matter. Nature 528, 60–68 (2015). https://doi.org/10.1038/nature16069
[2] Nottingham, A.T., Meir, P., Velasquez, E. et al. Soil carbon loss by experimental warming in a tropical forest. Nature 584, 234–237 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2566-4研究人員在巴拿馬雨林中人工加熱土壤以模擬氣候變化的長期影響時釋放了多少二氧化碳。他們發現，溫暖的土壤比對照地區釋放的碳多 55%——比大多數氣候模型預測的釋放量大得多。
來源：科普中國
