Велика частина вуглецю Землі утримується в грунті. Раніше вчені думали, що з’єднання, які потенційно сприяють потеплінню клімату, безпечно збережуться там протягом століть. Однак новий експеримент ставить цю теорію під сумнів.
Нове дослідження Прінстонського університету показує, що молекули вуглецю можуть покинути грунт набагато швидше, ніж вважалося раніше. Отримані дані свідчать про ключову роль деяких типів ґрунтових бактерій, які можуть виробляти певні ферменти. Вони розщеплюють великі молекули вуглецю і випускають вуглекислий газ в атмосферу.
У грунті зберігається більше вуглецю, ніж у всіх рослинах і атмосфері планети разом узятих. Він поглинає близько 20% викидів вуглецю, вироблених людиною. Проте, фактори, що впливають на накопичення і викид вуглецю з ґрунту, складно вивчати, що обмежує актуальність кліматичних моделей. Нові результати підтверджують побоювання екологів – великі молекули вуглецю можуть вивільнятися з грунту швидше, ніж це передбачається в звичайних моделях.
У статті, опублікованій в Nature Communications, вчені розробили експерименти типу «грунт на чіпі». Мета імітувати взаємодію між грунтом, сполуками вуглецю та ґрунтовими бактеріями. Дослідники використовували синтетичну прозору глину в якості заміни компонентів грунту, які грають найбільшу роль в поглинанні молекул, що містяь вуглець.
«Чіп» представляв собою модифіковане предметне скло мікроскопа або мікрорідинний пристрій. Він містив канали з силіконовими стінками довжиною пів сантиметра і в кілька разів більше ширини людської волосини (близько 400 мікрометрів). Впускні і випускні труби на кожному кінці каналів дозволили дослідникам закачати розчин синтетичної глини, а потім суспензії, що містять молекули вуглецю, бактерії або ферменти.
Покривши канали прозорою глиною, дослідники додали флуоресцентно мічені молекули цукру для імітації вуглецевовмісних поживних речовин, які просочуються з коренів рослин, особливо під час дощу. Експерименти дозволили дослідникам безпосередньо спостерігати розташування вуглецевих сполук в глині і їх руху у відповідь на рух рідини в режимі реального часу.
Натхнення: hightech.fm