ໄປ​ສູ່​ການ​ແກ້​ໄຂ​ທີ່​ອີງ​ໃສ່​ດິນ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ຂອງ​ດິນ​ຟ້າ​ອາ​ກາດ​ 

A new study examined interactions between biomolecules and clay minerals in the soil and shed light on factors that influence trapping of plant-based carbon in the soil. It was found that charge on biomolecules and clay minerals, structure of biomolecules, natural metal constituents in the soil and pairing between biomolecules play key roles in sequestration of carbon in the soil. While presence of positively charged metal ions in the soils favoured carbon trapping, the electrostatic pairing between biomolecules inhibited adsorption of biomolecules to the clay minerals. The findings could be helpful in predicting soil chemistries most effective in trapping carbon in soil which in turn, could pave way for soil-based solutions for reducing carbon in atmosphere and for global warming and ການປ່ຽນແປງດິນຟ້າອາກາດ.   

ວົງຈອນຄາບອນກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງຄາບອນຈາກບັນຍາກາດໄປສູ່ພືດ ແລະສັດເທິງໂລກ ແລະກັບຄືນສູ່ຊັ້ນບັນຍາກາດ. ມະຫາສະຫມຸດ, ບັນຍາກາດແລະສິ່ງມີຊີວິດແມ່ນອ່າງເກັບນ້ໍາຕົ້ນຕໍຫຼືບ່ອນຈົມລົງໂດຍຜ່ານວົງຈອນກາກບອນ. ຫຼາຍ ຄາບອນ is stored/sequestrated in rocks, sediments and soils. The dead organisms in rocks and sediments may become fossil fuels over millions of years. Burning of the fossil fuels to meet energy needs release large amount of carbon in the atmosphere which has tipped the atmospheric carbon balance and contributed to global warming and consequent ການປ່ຽນແປງດິນຟ້າອາກາດ.  

ພວມ​ໄດ້​ຮັບ​ຄວາມ​ພະຍາຍາມ​ເພື່ອ​ຈຳກັດ​ການ​ຮ້ອນ​ຂອງ​ໂລກ​ໃຫ້​ຢູ່​ທີ່ 1.5°C ​ເມື່ອ​ທຽບ​ໃສ່​ລະດັບ​ກ່ອນ​ອຸດສາຫະກຳ​ໃນ​ປີ 2050. ​ເພື່ອ​ຈຳກັດ​ການ​ຮ້ອນ​ຂອງ​ໂລກ​ໃຫ້​ຢູ່​ທີ່ 1.5°C, ການ​ປ່ອຍ​ອາຍ​ພິດ​ເຮືອນ​ແກ້ວ​ຕ້ອງ​ສູງ​ສຸດ​ກ່ອນ​ປີ 2025 ​ແລະ ຈະ​ຫຼຸດ​ລົງ​ເຄິ່ງໜຶ່ງ​ໃນ​ປີ 2030. ​ແນວ​ໃດ​ກໍ​ດີ, ປະລິມານ​ການ​ປ່ອຍ​ອາຍ​ພິດ​ເຮືອນ​ແກ້ວ​ໃນ​ທົ່ວ​ໂລກ​ບໍ່​ດົນ​ມາ​ນີ້. ເປີດ​ເຜີຍ​ວ່າ ໂລກ​ບໍ່​ຢູ່​ໃນ​ເສັ້ນ​ທາງ​ທີ່​ຈະ​ຈຳ​ກັດ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ທີ່​ຈະ​ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ​ເປັນ 1.5°C ໃນ​ທ້າຍ​ສັດ​ຕະ​ວັດ​ນີ້. ການ​ຫັນປ່ຽນ​ບໍ່​ໄດ້​ໄວ​ພໍ​ທີ່​ຈະ​ບັນລຸ​ການ​ຫຼຸດ​ການ​ລະບາຍ​ອາຍ​ພິດ​ເຮືອນ​ແກ້ວ​ໃຫ້​ໄດ້ 43% ​ໃນ​ປີ 2030 ທີ່​ສາມາດ​ຈຳກັດ​ສະພາບ​ການ​ຮ້ອນ​ຂອງ​ໂລກ​ພາຍ​ໃນ​ຄວາມ​ມຸ່ງ​ຫວັງ​ໃນ​ປະຈຸ​ບັນ. 

It is in this context that the role of soil ກາກບອນອິນຊີ (SOC) in ການປ່ຽນແປງດິນຟ້າອາກາດ is gaining importance both as a potential source of carbon emission in response to global warming as well as a natural sink of atmospheric carbon.  

ການໂຫຼດຄາບອນທີ່ເປັນມໍລະດົກທາງປະຫວັດສາດ (ເຊັ່ນ: ການປ່ອຍອາຍຄາບອນປະມານ 1,000 ຕື້ໂຕນຕັ້ງແຕ່ປີ 1750 ເມື່ອການປະຕິວັດອຸດສາຫະກໍາເລີ່ມຕົ້ນ) ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການເພີ່ມຂື້ນຂອງອຸນຫະພູມໂລກກໍ່ມີທ່າແຮງທີ່ຈະປ່ອຍກາກບອນອອກຈາກດິນໃນບັນຍາກາດຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນຄວາມຈໍາເປັນໃນການຮັກສາສິ່ງທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ. ຫຼັກຊັບຄາບອນດິນ.   

Soil as a sink of ອິນຊີ ຄາບອນ 

Soil is still Earth’s second largest (after ocean) sink of ອິນຊີ carbon. It holds about 2,500 billion tons of carbon which is about ten times the amount held in the atmosphere, yet it has huge untapped potential to sequester atmospheric carbon. Croplands could trap between 0.90 and 1.85 petagrams (1 Pg = 10¹⁵ ກຣາມ) ຂອງກາກບອນ (Pg C) ຕໍ່ປີ, ເຊິ່ງແມ່ນປະມານ 26-53% ຂອງເປົ້າຫມາຍຂອງ "4 ຕໍ່ 1000 ການລິເລີ່ມ” (that is, 0.4% annual growth rate of the standing global soil ອິນຊີ carbon stocks can offset the current increase in carbon emission in the atmosphere and contribute to meet the ສະພາບອາກາດ target). However, the interplay of factors influencing trapping of plant-based ອິນຊີ matter in the soil is not very well understood. 

ສິ່ງທີ່ມີອິດທິພົນຕໍ່ການລັອກຄາບອນຢູ່ໃນດິນ  

A new study sheds light on what determines whether a plant-based ອິນຊີ matter will be trapped when it enters soil or whether it will end up feeding microbes and return carbon to the atmosphere in the form of CO₂. ຫຼັງຈາກການກວດສອບປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງ biomolecules ແລະແຮ່ທາດດິນເຜົາ, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພົບເຫັນວ່າຄ່າຂອງ biomolecules ແລະແຮ່ທາດດິນເຜົາ, ໂຄງສ້າງຂອງ biomolecules, ອົງປະກອບຂອງໂລຫະທໍາມະຊາດໃນດິນແລະການຈັບຄູ່ລະຫວ່າງ biomolecules ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການເກັບຄາບອນໃນດິນ.  

ການກວດສອບປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງແຮ່ທາດດິນເຜົາແລະຊີວະໂມເລກຸນສ່ວນບຸກຄົນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຜູກມັດແມ່ນສາມາດຄາດເດົາໄດ້. ເນື່ອງຈາກແຮ່ທາດດິນເຜົາຖືກຄິດຄ່າທາງລົບ, ຊີວະໂມເລກຸນທີ່ມີອົງປະກອບທີ່ມີຄ່າທາງບວກ (lysine, histidine ແລະ threonine) ປະສົບກັບການຜູກມັດທີ່ເຂັ້ມແຂງ. ການຜູກມັດຍັງໄດ້ຮັບອິດທິພົນຈາກວ່າຊີວະໂມເລກຸນມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນພຽງພໍທີ່ຈະຈັດອົງປະກອບທີ່ມີຄ່າບວກຂອງມັນກັບແຮ່ທາດດິນເຜົາທີ່ມີຄ່າລົບ.  

ນອກເຫນືອໄປຈາກຄ່າໄຟຟ້າສະຖິດແລະລັກສະນະໂຄງສ້າງຂອງຊີວະໂມເລກຸນ, ອົງປະກອບໂລຫະທໍາມະຊາດໃນດິນໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການຜູກມັດໂດຍຜ່ານການສ້າງຂົວ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ແມກນີຊຽມແລະທາດການຊຽມທີ່ມີຄ່າບວກ, ໄດ້ສ້າງຂົວລະຫວ່າງຊີວະໂມເລກຸນທີ່ມີຄ່າທາງລົບແລະແຮ່ທາດດິນເຜົາເພື່ອສ້າງຄວາມຜູກພັນທີ່ແນະນໍາອົງປະກອບໂລຫະທໍາມະຊາດໃນດິນສາມາດສ້າງຄວາມສະດວກໃນການດັກຄາບອນໃນດິນ.  

ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການດຶງດູດ electrostatic ລະຫວ່າງ biomolecules ຕົວເອງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການຜູກມັດໃນທາງລົບ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ພະລັງງານຂອງການດຶງດູດລະຫວ່າງ biomolecules ໄດ້ຖືກພົບເຫັນວ່າສູງກວ່າພະລັງງານຂອງການດຶງດູດຂອງ biomolecule ກັບແຮ່ທາດດິນເຜົາ. ນີ້ຫມາຍເຖິງການຫຼຸດລົງການດູດຊຶມຂອງຊີວະໂມເລກຸນກັບດິນເຜົາ. ດັ່ງນັ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ມີ ions ໂລຫະທີ່ມີຄ່າບວກຢູ່ໃນດິນເຮັດໃຫ້ການຈັບຄູ່ຄາບອນ, ການຈັບຄູ່ electrostatic ລະຫວ່າງ biomolecules ຂັດຂວາງການດູດຊຶມຂອງ biomolecules ກັບແຮ່ທາດດິນເຜົາ.  

These new findings about how ອິນຊີ carbon biomolecules bind to the clay minerals in the soil could help modify the soil chemistries suitably to favour carbon trapping, thus pave way for soil-based solutions for ການປ່ຽນແປງດິນຟ້າອາກາດ. 

*** 

ເອກະສານ:  

1. Zomer, RJ, Bossio, DA, Sommer, R. et al. ທ່າແຮງການຍຶດຄອງທົ່ວໂລກຂອງຄາບອນອິນຊີທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນໃນດິນປູກພືດ. Sci Rep 7, 15554 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-15794-8 

2. Rumpel, C., Amiraslani, F., Chenu, C. et al. ຂໍ້ລິເລີ່ມ 4p1000: ໂອກາດ, ຂໍ້ຈຳກັດ ແລະ ສິ່ງທ້າທາຍໃນການປະຕິບັດການເກັບຄາບອນອິນຊີຂອງດິນເປັນຍຸດທະສາດການພັດທະນາແບບຍືນຍົງ. Ambio 49, 350–360 (2020). https://doi.org/10.1007/s13280-019-01165-2  

3. Wang J., Wilson RS, ແລະ Aristilde L., 2024. ການເຊື່ອມໄຟຟ້າສະຖິດ ແລະ ຂົວຂ້າມນ້ຳໃນລຳດັບການດູດຊຶມຂອງຊີວະໂມເລກຸນທີ່ສ່ວນຕິດຕໍ່ກັນຂອງນ້ຳ-ດິນໜຽວ. PNAS. 8 ກຸມພາ 2024.121 (7) e2316569121. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2316569121  

***