發(fā)表在雜志上的一項(xiàng)新研究科學(xué)這表明一根普通的舊原木可以幫助改進(jìn)應(yīng)對氣候變化的策略。

由馬里蘭大學(xué)大氣與海洋科學(xué)教授曾寧領(lǐng)導(dǎo)的研究小組分析了一根3775年前的原木及其挖掘的土壤。他們的分析顯示，由于覆蓋在原木上的低滲透性粘土，原木從原始狀態(tài)中損失的二氧化碳不到5%。

“木材很好，很結(jié)實(shí)，你可以用它做一件家具，”曾說。

了解使這些古老的原木保持薄荷狀態(tài)的獨(dú)特環(huán)境因素，可以幫助研究人員完善一種新興的氣候解決方案，即“木拱頂”，它涉及到將不具有商業(yè)可行性的木材——比如被疾病或野火摧毀的樹木、舊家具或未使用的建筑材料——埋葬以阻止其分解。

樹木一生都能自然地吸收二氧化碳——一種強(qiáng)有力的使地球變暖的氣體，這使得植樹項(xiàng)目成為緩解氣候變化的一種流行方法。但另一方面，當(dāng)樹木死亡和分解時(shí)，溫室氣體被釋放回大氣中，導(dǎo)致全球變暖。

“人們往往會(huì)想，‘誰不知道怎么挖個(gè)洞，埋點(diǎn)木頭呢?’”曾說。“但是想想人類歷史上埋葬了多少木棺材。他們中有多少人幸存下來?在數(shù)百年或數(shù)千年的時(shí)間尺度上，我們需要合適的條件?！?/p>

2013年，曾軼可在加拿大魁北克省進(jìn)行木拱頂試點(diǎn)項(xiàng)目時(shí)，發(fā)現(xiàn)了3775年前的原木，成為《科學(xué)》雜志研究的重點(diǎn)——對曾軼可來說，這是一次“奇跡般的邂逅”。在挖溝埋新木材時(shí)，曾和其他研究人員在地表以下6.5英尺處發(fā)現(xiàn)了這根原木。

“當(dāng)挖掘機(jī)把一根原木從地里拉出來扔給我們時(shí)，我從麥吉爾大學(xué)請來的三位生態(tài)學(xué)家立刻認(rèn)出了這是東方紅雪松，”曾回憶說?！澳憧梢钥闯鏊４娴糜卸嗪?。我記得我站在那里想，‘哇，這就是我們需要的證據(jù)!’”

據(jù)Zeng說，雖然過去的研究分析了保存完好的舊木材樣本，但他們往往忽視了周圍的土壤條件。

“有很多地質(zhì)和考古證據(jù)表明，保存下來的木材可以追溯到數(shù)億年前，但這些研究的重點(diǎn)不是‘我們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)一個(gè)木拱頂來保存這些木材?’”曾說。“設(shè)計(jì)一項(xiàng)新實(shí)驗(yàn)的問題在于，我們不能等上100年才看到結(jié)果?！?/p>

在魁北克挖掘之后不久，UMD在蒙特利爾政府部門MAPAQ的合作者進(jìn)行了碳年代測定，以確定原木的年齡。然后，在2021年，UMD材料科學(xué)與工程系的杰出大學(xué)教授胡良兵幫助Zeng分析了3775年前樣品的微觀結(jié)構(gòu)，化學(xué)成分，機(jī)械強(qiáng)度和密度。然后，他們將這些結(jié)果與新砍伐的東部紅杉木的結(jié)果進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示，舊樣本的二氧化碳損失很少。

覆蓋原木的土壤類型是其保存完好的關(guān)鍵原因。魁北克那部分地區(qū)的粘土滲透性特別低，這意味著它阻止或大大減緩了氧氣到達(dá)原木的速度，同時(shí)也阻止了真菌和昆蟲進(jìn)入，這是土壤中常見的分解者。

由于粘土很常見，在世界上許多地方，木拱頂可能成為一種可行的低成本選擇。曾鳴指出，作為氣候解決方案，木拱頂最好與其他減緩全球變暖的策略相結(jié)合，包括減少溫室氣體排放。

隨著他和他的同事們繼續(xù)優(yōu)化木拱頂，他期待著將他們所學(xué)到的知識(shí)付諸實(shí)踐，以幫助遏制氣候變化。

“這是一個(gè)非常令人興奮的發(fā)現(xiàn)，”Zeng談到這項(xiàng)最新研究時(shí)說?！皻夂蜃兓木o迫性已經(jīng)成為一個(gè)如此突出的問題，因此有更多的動(dòng)機(jī)進(jìn)行這項(xiàng)分析。”