Quá trình tuần hoàn phốt pho trong đất, bù đắp lượng carbon thải ra dưới tác động của sự tan băng vĩnh cửu

Sơ đồ thể hiện Chu trình P trong đất được tăng tốc khi lớp đất đóng băng vĩnh cửu tan đột ngột. Nguồn: LI Ziliang.

Sự tan băng vĩnh cửu có thể kích thích giải phóng carbon trong đất, tạo ra phản hồi carbon-khí hậu tích cực, có thể được điều chỉnh bởi những thay đổi về lượng phốt pho (P) trong đất.

Một nhóm nghiên cứu do Dương Nguyên Hà từ Viện Thực vật học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc dẫn đầu đã báo cáo sự tan băng vĩnh cửu đột ngột làm tăng tốc chu trình phốt pho trong đất, với những hậu quả tiềm ẩn đối với năng suất cây trồng và quá trình cô lập carbon trong hệ sinh thái đất đóng băng vĩnh cửu.

Trong nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Climate Change, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu xem sự tan băng vĩnh cửu đột ngột có ảnh hưởng đến quá trình chuyển đổi phốt pho trong đất và sự hấp thụ phốt pho của cây trồng hay không và bằng cách nào, từ đó đưa ra bằng chứng rõ ràng cho thấy nó làm tăng tốc chu trình phốt pho trong đất.

Thông qua việc lấy mẫu quy mô lớn trên một mặt cắt ngang của lớp đất đóng băng vĩnh cửu ở Cao nguyên Tây Tạng kết hợp với phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân ³¹P, đánh dấu ³³P và giải trình tự siêu gen, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng tốc độ huy động phốt pho trong đất và khả năng hấp thụ phốt pho của cây tăng lên sau khi lớp đất đóng băng vĩnh cửu sụp đổ.

Phân tích sâu hơn đã liên kết sự gia tăng tốc độ huy động phốt pho tổng thể với sự gia tăng các gen chức năng chu trình P.

Ngoài ra, khả năng hấp thụ phốt pho của cây tăng lên đồng thời với những thay đổi về hình thái rễ, tăng tiết dịch rễ và giảm cạnh tranh của vi khuẩn với cây trồng sau khi lớp đất đóng băng vĩnh cửu sụp đổ.

Mặc dù quá trình tan băng vĩnh cửu thường được cho là biến các bể chứa carbon đông lạnh từ trạng thái ổn định thành những "bom carbon" tiềm năng, nghiên cứu này cho thấy quá trình tương tự cũng đẩy nhanh chu trình phốt pho của hệ sinh thái, từ đó tăng cường năng suất sơ cấp và khả năng cô lập carbon của hệ sinh thái.

Những phát hiện này cung cấp những hiểu biết quan trọng để dự đoán chính xác số phận của carbon trong băng vĩnh cửu và xây dựng các chiến lược nhằm giảm thiểu tác động của nó ở các khu vực nhạy cảm với khí hậu.

Đỗ Thị Thanh Trúc theo Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc.