从空气到岩石：应对气候变化的榕树

该研究于本周在布拉格举行的戈尔德施密特会议上公布。

这些原产于肯尼亚的树木，是首批被证实具有这种能力（称为草酸-碳酸盐途径）的果树之一。

所有树木都通过光合作用将CO₂转化为有机碳，构成其树干、树枝、根和叶；这就是植树被视为减缓CO₂排放潜在手段的原因。

某些树木还会利用CO₂生成草酸钙晶体。当树木局部腐烂时，这些晶体被特定的细菌或真菌转化为碳酸钙——与石灰岩或白垩相同的矿物。这提高了树木周围土壤的pH值，同时也增加了某些养分的可利用性。碳酸钙中的无机碳在土壤中的寿命通常远长于有机碳，使其成为更有效的CO₂封存方法。

苏黎世大学（UZH）高级讲师迈克·罗利博士正在戈尔德施密特会议上介绍该研究。他表示："我们了解草酸-碳酸盐途径已有一段时间，但其固碳潜力尚未得到充分考量。如果为了农林业而植树，利用其以有机碳形式储存CO₂的能力并生产食物，我们可以选择那些还能额外以碳酸钙形式封存无机碳的树种。"

来自苏黎世大学、肯尼亚内罗毕技术大学、萨达纳森林组织、劳伦斯伯克利国家实验室、加州大学戴维斯分校以及纳沙泰尔大学的研究团队，研究了肯尼亚桑布鲁县种植的三种无花果树。他们确定了碳酸钙形成的范围距离树体有多远，并鉴定了参与该过程的微生物群落。通过在斯坦福同步辐射光源进行同步辐射分析，他们发现碳酸钙既在树干外部形成，也在木材更深处形成。

罗利博士解释道："碳酸钙形成时，树木周围的土壤碱性增强。碳酸钙既在树木表面形成，也在木材结构内部形成，可能是微生物在分解表面晶体的同时，也渗透到了树木更深层。这表明无机碳在木材内部的封存深度超出了我们先前的认知。"

在研究的三种无花果树中，科学家发现Ficus wakefieldii（韦克菲尔德无花果）将CO₂封存为碳酸钙的效率最高。他们现计划通过量化该树种的水分需求和果实产量，并详细分析不同条件下可封存的CO₂量，来评估其农林业适用性。

关于草酸-碳酸盐途径的大部分研究都在热带生境中进行，且集中于非食用树种。首个被确认具有活跃草酸-碳酸盐途径的树木是非洲楝（Milicia excelsa），其一生可在土壤中封存一吨碳酸钙。

草酸钙是最丰富的生物矿物之一，多种植物都能产生这种晶体。将草酸钙转化为碳酸钙的微生物也分布广泛。

"在干燥环境中更容易识别碳酸钙，"罗利博士说明，"然而，即使在湿润环境中，碳仍能被封存。迄今已有多种树木被确定能形成碳酸钙。但我们相信还有更多。这意味着在种植林木或果树时，草酸-碳酸盐途径可能是一个重要且未被充分探索的助力减缓CO₂排放的途径。"

戈尔德施密特会议是全球顶尖的地球化学会议，由欧洲地球化学协会和美国地球化学学会联合主办，预计将有4000人参会。会议将于2025年7月6日至11日在捷克共和国布拉格举行。