从空气到岩石：对抗气候变化的榕树

该研究于本周在布拉格举行的戈尔德施密特会议上发表。

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。

所有树木都利用光合作用将CO₂转化为有机碳，形成其树干、树枝、根和叶；这就是植树被视为减缓CO₂排放的潜在手段的原因。

某些树木还利用CO₂生成草酸钙晶体。当树木部分腐烂时，这些晶体被专门的细菌或真菌转化为碳酸钙——与石灰石或白垩相同的矿物。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。碳酸盐中的无机碳在土壤中的寿命通常比有机碳长得多，使其成为一种更有效的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这项研究。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虑。如果我们为了农林业而种植树木，利用其将CO₂作为有机碳储存的能力，同时生产食物，我们可以选择那些还能以碳酸钙形式额外封存无机碳的树种。”

来自苏黎世大学、肯尼亚内罗毕技术大学、Sadhana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，研究了在肯尼亚桑布鲁县种植的三种无花果树。他们确定了碳酸钙在距离树木多远处形成，并识别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：“随着碳酸钙的形成，树木周围的土壤变得更碱性。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，也渗透到树木更深层。这表明无机碳被封存在木材内部比我们之前认识到的更深的位置。”

在所研究的三种无花果树中，科学家发现韦克菲尔德无花果树（Ficus wakefieldii）在将CO₂封存为碳酸钙方面最为有效。他们现在计划通过量化该树的需水量和果实产量，并更详细分析不同条件下可封存的CO₂量，来评估其是否适合农林业。

关于草酸-碳酸盐途径的大部分研究都在热带生境中进行，且集中于不产食用果实的树木。首个被确定具有活跃草酸-碳酸盐途径的树木是非洲楝（Milicia excelsa）。它一生中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，许多植物都会产生这种晶体。将草酸钙转化为碳酸钙的微生物也广泛存在。

“在较干燥的环境中更容易识别碳酸钙，”罗利博士解释道。“然而，即使在较湿润的环境中，碳仍可被封存。迄今为止，已确定多种树木可形成碳酸钙。但我们相信还有更多。这意味着，当我们为林业或水果种植树木时，草酸-碳酸盐途径可能是一个重要但尚未被充分探索的、有助于减缓CO₂排放的途径。”

戈尔德施密特会议是全球最重要的地球化学会议。它是欧洲地球化学协会和美国地球化学学会的联合大会，预计将有4000人参加。会议于2025年7月6日至11日在捷克共和国布拉格举行。