Figowce zamieniają dwutlenek węgla w kamień

Niektóre gatunki afrykańskich drzew figowych magazynują w swoich tkankach wytworzony z atmosferycznego CO2 szczawian wapnia, który pod wpływem glebowych mikroorganizmów zamienia się w wapień – ogłoszono podczas konferencji geochemików Goldschmidt2025 w Pradze.

Wszystkie drzewa wykorzystują fotosyntezę do przekształcania CO2 w węgiel organiczny, który tworzy ich pień, gałęzie, korzenie i liście; dlatego sadzenie drzew jest postrzegane jako potencjalny sposób na ograniczenie poziomu CO2 w atmosferze.

Jak jednak wykazał zespół naukowców z Kenii, USA, Austrii i Szwajcarii, niektóre gatunki drzew wykorzystują CO2 również do tworzenia kryształów szczawianu wapnia. Gdy części drzewa rozkładają się, kryształy te są przekształcane przez wyspecjalizowane bakterie lub grzyby w węglan wapnia — ten sam skład ma wapień lub kreda. Obecność węglanu wapnia zwiększa pH gleby wokół drzewa, a także dostępność niektórych składników odżywczych. Zawarty w węglanie wapnia nieorganiczny węgiel ma zazwyczaj znacznie dłuższy okres życia w glebie niż węgiel organiczny, co czyni go skuteczniejszym w sekwestracji CO2.

Naukowcy z Uniwersytetu w Zurychu (UZH) i University of Neuchatel (Szwajcaria), Nairobi Technical University of Kenya i Sadhana Forest (Kenia) oraz Lawrence Berkeley National Laboratory i University of California w Davis (USA) badali trzy gatunki figowca uprawianego w hrabstwie Samburu w środkowej Kenii. Te rodzime dla Kenii figowce są jednymi z pierwszych drzew owocowych, u których zaobserwowano tak zwany szlak szczawiano-węglanowy.

Autorzy określili, w jakiej odległości od drzewa tworzy się węglan wapnia i zidentyfikowali zbiory mikroorganizmów (społeczności mikrobiologiczne) biorące udział w tym procesie. Korzystając z analizy synchrotronowej w Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, odkryli, że węglan wapnia tworzy się zarówno na zewnątrz pni drzew, jak i głębiej w drewnie.

>>> Badanie: prawie jedna trzecia Polaków wydaje ponad 60 zł na serwisy streamingowe

– Wiemy o szlaku szczawianowo-węglanowym od jakiegoś czasu, ale jego potencjał sekwestracji węgla nie został w pełni wzięty pod uwagę. Jeśli sadzimy drzewa na potrzeby agroleśnictwa i ich zdolności do magazynowania CO2 jako węgla organicznego podczas produkcji żywności, moglibyśmy wybrać drzewa, które zapewniają dodatkową korzyść poprzez sekwestrację węgla nieorganicznego również w postaci węglanu wapnia – powiedział dr Mike Rowley, starszy wykładowca na UZH.

– W miarę tworzenia się węglanu wapnia gleba wokół drzewa staje się bardziej zasadowa. Węglan wapnia tworzy się zarówno na powierzchni drzewa, jak i wewnątrz struktur drewna, prawdopodobnie w wyniku rozkładu kryształów na powierzchni przez mikroorganizmy, a także wnikania głębiej w drzewo. Pokazuje to, że węgiel nieorganiczny jest magazynowany głębiej w drewnie, niż wcześniej sądziliśmy – dodał.

Spośród trzech badanych gatunków figowców Ficus wakefieldii okazał się najskuteczniejszy w sekwestracji CO2 w postaci węglanu wapnia. Teraz naukowcy zamierzają ocenić przydatność drzewa do agroleśnictwa, określając jego zapotrzebowanie na wodę, przewidywane plony owoców oraz szczegółowo analizując ile CO2 może sekwestrować w różnych warunkach.

Większość wcześniejszych badań nad szlakiem szczawianowo-węglanowym przeprowadzono w siedliskach tropikalnych i skupiono się na drzewach, które nie produkują pożywienia. Pierwszym drzewem, które zidentyfikowano jako posiadające aktywny szlak szczawianowo-węglanowy, było Iroko (Milicia excelsa), dostarczające cenionego drewna. W ciągu swojego życia może ono sekwestrować w glebie jedną tonę węglanu wapnia.

– Łatwiej identyfikować węglan wapnia w suchszych środowiskach — zaznaczył dr Rowley. – Jednak nawet w wilgotniejszych środowiskach węgiel nadal może być sekwestrowany. Do tej pory zidentyfikowano wiele gatunków drzew, które mogą tworzyć węglan wapnia. Uważamy jednak, że jest ich znacznie więcej. Oznacza to, że szlak szczawianowo-węglanowy może być znaczącą, niedostatecznie zbadaną szansą na pomoc w łagodzeniu emisji CO2 podczas sadzenia drzew na potrzeby leśnictwa lub dla owoców.

Zobacz także