อธิบายเกี่ยวกับทะเลทราย

มนุษย์เพิ่มก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลและการตัดไม้ทำลายป่า ประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ของคาร์บอนนี้อยู่ในชั้นบรรยากาศ และประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์เข้าสู่มหาสมุทร ตามรายงานของ University Corporation for Atmospheric Research นักวิทยาศาสตร์คิดว่าพืชบนบกดูดเอาคาร์บอนที่เหลือไป แต่การวัดแสดงให้เห็นว่าพืชไม่ดูดซับคาร์บอนที่เหลือทั้งหมด นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นหาสถานที่บนบกที่เก็บคาร์บอนเพิ่มเติม ซึ่งเรียกว่า "อ่างเก็บคาร์บอนที่หายไป" การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่าคาร์บอนบางส่วนอาจหายไปใต้ทะเลทรายของโลก ซึ่งเป็นกระบวนการที่เลวร้ายลงเนื่องจากการชลประทาน นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบการไหลของน้ำผ่านทะเลทรายของจีนพบว่า คาร์บอนจากชั้นบรรยากาศถูกดูดซับโดยพืชผล ปล่อยลงสู่ดินและเคลื่อนย้ายใต้ดินในน้ำใต้ดิน ซึ่งเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเมื่อเกษตรกรรมเข้ามาในภูมิภาคนี้เมื่อ 2,000 ปีที่แล้ว ชั้นหินอุ้มน้ำใต้ดินกักเก็บคาร์บอนที่ละลายอยู่ลึกลงไปใต้ทะเลทราย ซึ่งไม่สามารถหนีกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศได้ จากการศึกษาครั้งใหม่ การศึกษาใหม่ประเมินว่าเนื่องจากการเกษตร คาร์บอนประมาณ 14 เท่าของคาร์บอนมากกว่าที่เคยคิดไว้อาจเข้าสู่ชั้นหินอุ้มน้ำใต้ดินในทะเลทรายทุกปี แอ่งน้ำใต้ดินเหล่านี้ซึ่งรวมกันครอบคลุมพื้นที่ขนาดเท่าทวีปอเมริกาเหนือ อาจคิดเป็นอย่างน้อยส่วนหนึ่งของ "อ่างกักเก็บคาร์บอนที่หายไป" ซึ่งนักวิทยาศาสตร์กำลังค้นหาอยู่ Yan Li นักชีวธรณีเคมีในทะเลทรายจาก Chinese Academy of Sciences ในเมือง Urumqi มณฑลซินเจียง และผู้เขียนนำรายงานกล่าวว่า "คาร์บอนถูกเก็บไว้ในโครงสร้างทางธรณีวิทยาเหล่านี้ซึ่งปกคลุมด้วยชั้นทรายหนาๆ และมันไม่อาจกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศได้อีก" ได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ในGeophysical Research Lettersซึ่งเป็นวารสารของ American Geophysical Union "โดยพื้นฐานแล้วเป็นการเดินทางเที่ยวเดียว" การรู้ตำแหน่งของอ่างกักเก็บคาร์บอนสามารถปรับปรุงแบบจำลองที่ใช้ในการทำนายการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคต และปรับปรุงการคำนวณงบประมาณคาร์บอนของโลก หรือปริมาณเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มนุษย์สามารถเผาไหม้ได้โดยไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในอุณหภูมิของโลก ไมเคิล อัลเลน นักนิเวศวิทยาดินจากศูนย์อนุรักษ์ชีววิทยาแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย-ริเวอร์ไซด์ กล่าวว่า แม้ว่ามีแนวโน้มว่าจะมีการจมของคาร์บอนที่หายไปจำนวนมากทั่วโลก แต่ชั้นหินอุ้มน้ำในทะเลทรายก็มีความสำคัญเช่นกัน หากเกษตรกรและผู้จัดการน้ำเข้าใจถึงบทบาทของ ทะเลทราย ในพื้นที่ที่มีการชลประทานสูงในการกักเก็บคาร์บอนของโลก พวกเขาอาจปรับเปลี่ยนปริมาณคาร์บอนที่เข้าสู่แหล่งสำรองใต้ดินเหล่านี้ได้ "นั่นหมายความว่า [ผู้จัดการ] สามารถทำตามขั้นตอนที่สามารถปฏิบัติได้ซึ่งอาจมีบทบาทในการจัดการกับงบประมาณคาร์บอน" อัลเลนกล่าว ตรวจสอบน้ำในทะเลทราย เพื่อหาคำตอบว่าทะเลทรายกักเก็บคาร์บอนส่วนเกินไว้ที่ไหน หลี่และเพื่อนร่วมงานวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำจากแอ่งทาริม หุบเขาขนาดเท่าเวเนซุเอลาในเขตซินเจียงของจีน การระบายน้ำจากแม่น้ำในภูเขาโดยรอบช่วยสนับสนุนฟาร์มที่ขอบทะเลทรายตรงกลางแอ่งน้ำ นักวิจัยวัดปริมาณคาร์บอนในน้ำแต่ละตัวอย่างและคำนวณอายุของคาร์บอนเพื่อหาว่าน้ำอยู่ในดินนานเท่าใด การศึกษาแสดงให้เห็นปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายในน้ำเพิ่มขึ้นสองเท่าเมื่อกรองผ่านเขตชลประทาน นักวิทยาศาสตร์เสนอว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศถูกพืชผลในทะเลทรายดูดกลืนไป คาร์บอนบางส่วนถูกปล่อยลงสู่ดินผ่านทางรากของพืช ในขณะเดียวกัน จุลินทรีย์ยังเพิ่มคาร์บอนไดออกไซด์ให้กับดินเมื่อพวกมันย่อยสลายน้ำตาลในสิ่งสกปรก ในทะเลทรายที่แห้งแล้ง ก๊าซนี้จะไหลออกจากดินไปสู่อากาศ แต่ในฟาร์มที่แห้งแล้ง คาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากรากและจุลินทรีย์จะถูกกักเก็บไว้โดยน้ำชลประทาน จากการศึกษาครั้งใหม่ ในพื้นที่แห้งแล้งเหล่านี้ซึ่งขาดแคลนน้ำ เกษตรกรจะต้องทดน้ำเข้าที่ดินมากเกินไปเพื่อปกป้องพืชผลจากเกลือที่ตกค้างเมื่อน้ำที่ใช้ทำการเกษตรระเหยออกไป จากการศึกษาครั้งใหม่พบว่าการชลประทานมากเกินไปจะชะล้างเกลือเหล่านี้พร้อมกับคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายในน้ำลึกลงไปในดิน แม้ว่ากระบวนการฝังกลบคาร์บอนนี้จะเกิดขึ้นตามธรรมชาติ แต่นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าปริมาณคาร์บอนที่หายไปใต้ทะเลทรายทาริมในแต่ละปีนั้นสูงขึ้นเกือบ 12 เท่าเนื่องจากการเกษตร พวกเขาพบว่าปริมาณคาร์บอนที่เข้าสู่ชั้นหินอุ้มน้ำในทะเลทราย Tarim เพิ่มขึ้นในช่วงเวลาที่เส้นทางสายไหมซึ่งเปิดพื้นที่เพื่อทำการเกษตรเริ่มเฟื่องฟู หลังจากที่น้ำที่อุดมด้วยคาร์บอนไหลลงสู่ชั้นน้ำแข็งใกล้กับฟาร์มและแม่น้ำ น้ำจะเคลื่อนตัวไปทางกลางทะเลทราย ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้เวลาประมาณ 10,000 ปี คาร์บอนที่ละลายในน้ำจะอยู่ใต้ดินขณะที่มันเดินผ่านชั้นหินน้ำแข็งไปยังใจกลางทะเลทราย ซึ่งมันยังคงอยู่เป็นเวลาหลายพันปี จากการศึกษาครั้งใหม่ การประมาณการกักเก็บคาร์บอน จากอัตราต่างๆ ที่คาร์บอนเข้าสู่ทะเลทรายตลอดประวัติศาสตร์ ผู้เขียนงานวิจัยประเมินว่าคาร์บอน 2 หมื่นล้านเมตริกตัน (22 พันล้านตันของสหรัฐฯ) ถูกเก็บไว้ใต้ทะเลทราย Tarim Basin ซึ่งละลายในชั้นหินอุ้มน้ำที่มีปริมาณน้ำประมาณ 10 เท่า จัดขึ้นในเกรตเลกส์อเมริกาเหนือ ผู้เขียนงานวิจัยประเมินว่าชั้นหินอุ้มน้ำในทะเลทรายของโลกมีคาร์บอนประมาณ 1 ล้านล้านเมตริกตัน (1 ล้านล้านตัน) ซึ่งมากกว่าปริมาณที่เก็บไว้ในพืชที่มีชีวิตบนบกประมาณ 1 ใน 4 Li กล่าวว่า จำเป็นต้องมีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับรูปแบบการเคลื่อนที่ของน้ำและการวัดคาร์บอนจากแอ่งทะเลทรายอื่นๆ เพื่อปรับปรุงการประมาณคาร์บอนที่เก็บไว้ใต้ทะเลทรายทั่วโลก อัลเลนกล่าวว่าการศึกษาใหม่นี้เป็น "การโจมตีในช่วงต้น" ในพื้นที่การวิจัยนี้ "การเรียกร้องการวิจัยเพิ่มเติมมากพอๆ กับคำตอบสุดท้ายที่ชัดเจน" เขากล่าว