Sa nakalipas na mga dekada, maraming pag-aaral ang isinagawa sa pagpapalitan ng mga greenhouse gas sa pagitan ng atmospera at biosphere. Sa mga gas na ito, ang carbon dioxide (CO2) ay ang pinaka-pinag-aralan, dahil sa patuloy na pagtaas nito sa atmospera at ang kontribusyon nito sa pagtaas ng temperatura ng mundo.
Ang isang katlo ng mga emisyon ng CO2 na dulot ng mga aktibidad ng tao ay hinihigop ng mga terrestrial ecosystem. Ang mga ekosistema tulad ng kagubatan, basang lupa at gubat ay may mahalagang papel sa pagsipsip na ito. Gayunpaman, ang madalas na hindi napapansin ay iyon mga disyerto at tundra Mahalaga rin ang mga ito sa prosesong ito, bagama't sa ibang paraan.
Ang papel ng mga tuyong rehiyon sa siklo ng carbon
Ang mga tigang na rehiyon, tulad ng mga disyerto, ay tradisyonal na hindi pinansin tungkol sa kanilang papel sa siklo ng carbon. Ito ay dahil, kumpara sa ibang mga ecosystem, ang biological activity nito ay mas mababa. Gayunpaman, ipinakita ng mga kamakailang pag-aaral na ang mga ecosystem na ito ay may mahalagang papel sa pandaigdigang balanse ng carbon, at hindi lamang sa pamamagitan ng pagsipsip ng CO2. Pananaliksik na pinangunahan ni Mas Mataas na Konseho para sa Siyentipikong Pananaliksik (CSIC) ay nagsiwalat na ang Ang mga emisyon ng CO2 sa mga tuyong lugar ay maaaring ma-trigger ng hangin, sa pamamagitan ng prosesong tinatawag na 'underground ventilation'.
Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nangyayari kapag ang hangin na puno ng CO2 na nakulong sa ilalim ng lupa ay itinapon sa atmospera dahil sa atmospheric turbulence na dulot ng hangin. Ang prosesong ito ay partikular na matindi sa panahon ng tagtuyot sa mga lugar na may mababang kahalumigmigan sa lupa. Ang mga paglabas ng CO2 ng ganitong uri sa mga tuyong ecosystem ay malawakang minamaliit, at ang kasalukuyang pananaliksik ay nagpapahiwatig na maaari silang mag-ambag ng malaki sa pagtaas ng mga greenhouse gas.
Ang pang-eksperimentong site sa Cabo de Gata
Isa sa mga pinaka-kaugnay na pag-aaral sa underground ventilation ay isinagawa sa isang semi-arid espartal forest sa Cabo de Gata-Níjar Natural Park, Almería. Napili ang site na ito dahil sa matinding tigang na kondisyon at mababang biological na aktibidad, na ginagawa itong mainam na reference point para sa pagsukat ng CO2 emissions sa tigang na klima. Sa loob ng anim na taon, sa pagitan ng 2009 at 2015, sinukat ng mga mananaliksik ang mga antas ng carbon dioxide sa lupa at atmospera.
Ang mga resulta ay nagpahiwatig na, sa mas mahangin at mas tuyo na mga kondisyon, ang mga makabuluhang paglabas ng CO2 ay nangyayari mula sa lupa patungo sa atmospera, na binabago ang balanse ng carbon. Sa katunayan, ito ay naobserbahan na sa ilang mga oras CO2 na nakulong sa ilalim ng lupa ay inilabas sa malalaking dami, na bumubuo ng karagdagang daloy ng mga emisyon.
Ang kahinaan ng carbon na nakaimbak sa mga tuyong lupa
Ayon sa mga kamakailang pag-aaral, Ang organikong carbon na nakaimbak sa mga tuyong lupa ay mas mahina kaysa sa naisip. Ang mga mineral sa lupa ay inaasahang magsisilbing mga proteksiyon na kalasag upang maiwasan ang paglabas ng carbon na ito. Gayunpaman, ang pananaliksik ng Institute of Agrarian Sciences (ICA) ng CSIC ay nagsiwalat na ang mga mineral na naroroon sa mga lugar na ito ay hindi kasing epektibo ng pinaniniwalaan. Bilang resulta, ang pagtaas ng tigang at temperatura dahil sa pagbabago ng klima ay nagdudulot ng hindi inaasahang pagkawala ng carbon sa mga ecosystem na ito.
Ang mga pagkalugi ng carbon na ito ay may dobleng epekto. Sa isang banda, naglalabas sila ng mas maraming CO2 sa atmospera, na nakakatulong sa global warming. Sa kabilang banda, ang pagkawalang ito ay direktang nakakaapekto sa biodiversity at pagkamayabong ng lupa sa mga tuyong lugar, dahil ang organikong carbon ay mahalaga para sa mga ecosystem na ito.
Ang epekto ng pagbabago ng klima sa mga tuyong lugar
Ang pagbabago ng klima ay seryosong nakakaapekto sa tuyo at semi-arid na ecosystem. Ang mga projection ng pagtaas ng tagtuyot at pagpapalawak ng mga arid zone maaaring makabuluhang tumaas ang phenomenon ng underground ventilation, kung saan ang mga lugar na ito ay maaaring pumunta mula sa pagiging carbon sinks tungo sa pagiging net CO2 emitters.
Ang isang pag-aaral ng King Abdullah University of Science and Technology ay tinatantya na ang sitwasyong ito ay maaaring ganap na baguhin ang pandaigdigang balanse ng carbon. Maliban kung gagawin ang mga hakbang upang mapagaan ang mga epekto ng pagbabago ng klima, maaaring mapabilis ng tuyong ecosystem ang proseso ng pag-init ng mundo, na mag-aambag ng malaking halaga ng karagdagang CO2 sa atmospera.
Higit pa rito, sa mga lugar na ito kung saan ang ang kahalumigmigan ng lupa ay mas mababa sa 30%, ang hangin at ang kakulangan ng mga halaman ay nagpapadali sa pagtakas ng CO2 na nakulong sa ilalim ng lupa. Iminumungkahi nito na ang mga pagpapakita ng klima para sa mga darating na dekada ay maaaring magpalala sa sitwasyon sa mga tuyong lugar, na nagpapataas ng CO2 emissions sa buong mundo.
Sa kabilang banda, ang ilang mga pag-aaral ay nagmumungkahi na ang mga tuyong lugar ay maaaring makakuha ng mas maraming CO2 kaysa sa naunang naisip kung sila ay 'berde'. Ang mga halaman na inangkop sa tuyong kapaligiran, kasama ang ilang microorganism sa lupa, ay maaaring maging susi sa pagpapanumbalik ng mga kakayahan sa pagsipsip ng carbon sa mga lugar na ito.
Sa buod, bagama't ang mga arid zone ay hindi napapansin sa mga pag-aaral ng carbon cycle, ang kamakailang pananaliksik ay nagha-highlight sa kanilang kaugnayan at mahusay na pagiging kumplikado. Ang pagtaas sa mga emisyon ng CO2 dahil sa bentilasyon sa ilalim ng lupa at ang kahinaan ng nakaimbak na carbon ay ginagawa ang mga rehiyong ito na isang kinakailangang pagtutuon ng pansin sa konteksto ng pagbabago ng klima.