อธิบายเกี่ยวกับทะเลทราย

"ดินทะเลทรายเป็นสิ่งผิดปกติเพราะเม็ดทรายที่ผิวดินถูกแบคทีเรียจับตัวกันเป็นเปลือกโลก ช่วยลดการกัดเซาะของลมและเพิ่มสารอาหารให้กับดิน ทะเลทรายครอบคลุมพื้นที่กว่าหนึ่งในสามของพื้นผิวโลก แต่เราเข้าใจถึงการมีส่วนร่วมของดินทะเลทราย ความสมดุลของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศไม่ดี" ดร. แอนดรูว์ โธมัส จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ เมโทรโพลิแทน กล่าว ทรายในทะเลทรายคาลาฮารีของบอตสวานาเต็มไปด้วยไซยาโนแบคทีเรีย แบคทีเรียที่ทนแล้งเหล่านี้สามารถตรึงคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศได้ และเมื่อรวมกันแล้ว พวกมันจะเพิ่มปริมาณอินทรียวัตถุจำนวนมากให้กับทรายที่ขาดสารอาหาร "เราทราบดีว่าทั่วโลกมีการแลกเปลี่ยนคาร์บอนระหว่างชั้นบรรยากาศและดินเป็นจำนวนมาก เมื่ออุณหภูมิเฉลี่ยของโลกสูงขึ้น นักวิทยาศาสตร์กังวลว่าแบคทีเรียจะย่อยสลายอินทรียวัตถุในดินได้รวดเร็วยิ่งขึ้น และจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศมากขึ้น" ดร. โทมัส "อย่างไรก็ตาม มีการศึกษาภาคสนามน้อยมากเกี่ยวกับการแลกเปลี่ยนคาร์บอนผ่านดินโลก และข้อมูลเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับวิธีที่พวกมันตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความชื้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับทะเลทราย ที่นี่แบคทีเรียต้องสามารถรับมือกับระยะเวลาที่ยาวนานได้ ไม่มีฝนและอุณหภูมิสูง ดังนั้นพวกมันจึงนอนเฉยๆ ในดินทะเลทรายเท่านั้นที่จะผุดขึ้นมามีชีวิตได้เมื่อมีความชื้นเพียงพอ" การแลกเปลี่ยนหรือฟลักซ์ของคาร์บอนระหว่างดินและชั้นบรรยากาศบนทะเลทรายนั้นน้อยกว่าพื้นที่ที่มีดินที่อุดมด้วยสารอินทรีย์มากกว่า แต่ขนาดที่แท้จริงของทะเลทรายทำให้พื้นที่ดังกล่าวมีความสำคัญไปทั่วโลก แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในสมดุลคาร์บอนของดินใน ทะเลทราย ก็มีความสำคัญในระดับท้องถิ่นเช่นกัน ซึ่งอินทรียวัตถุในดินเป็นรากฐานของระบบนิเวศที่เปราะบางซึ่งปัจจุบันสนับสนุนเกษตรกรผู้อภิบาลที่ยากจนหลายล้านคน "เราค้นพบว่าแม้หลังจากฝนตกเล็กน้อย การเพิ่มและการสูญเสียของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านทรายของทะเลทรายคาลาฮารีมีขนาดใกล้เคียงกับที่รายงานสำหรับดินทุ่งหญ้าที่อุดมด้วยสารอินทรีย์มากขึ้น แม้จะมีอายุสั้น แต่กิจกรรมที่เพิ่มขึ้นเหล่านี้มีความสำคัญ และผู้มีส่วนทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศที่ไม่ได้รายงานก่อนหน้านี้" ดร. โทมัสกล่าว "แบบจำลองการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทั่วโลกได้ลืมมันไป" ดร. โทมัสและเพื่อนร่วมงาน ดร. สตีเฟน ฮุน และ ดร. แพทริเซีย ลินตัน จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ เมโทรโพลิแทน พบว่าในบางสภาวะ ไซยาโนแบคทีเรียในชั้นเปลือกโลกกำลังดึงเอาก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากชั้นบรรยากาศขณะที่พวกมันทำการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่หลังจากฝนตกหนัก แบคทีเรียชนิดอื่นๆ ที่อยู่ลึกลงไปในดินดานเริ่มเคลื่อนไหว และกิจกรรมของพวกมันได้ปกปิดการดูดซับคาร์บอนโดยไซยาโนแบคทีเรียที่พื้นผิว โดยการบริโภคอินทรียวัตถุในดิน ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก "เรายังค้นพบว่าฟลักซ์ของคาร์บอนไดออกไซด์จากดินมีความไวสูงต่ออุณหภูมิ อากาศที่อุ่นขึ้นแต่ระดับความชื้นในดินใกล้เคียงกันทำให้สูญเสียคาร์บอนจากดินทะเลทรายสู่ชั้นบรรยากาศมากขึ้น" ดร. โธมัสกล่าว "ดินทะเลทรายเหล่านี้มีส่วนสำคัญต่องบประมาณคาร์บอนไดออกไซด์ทั่วโลก จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ พวกมันถูกเพิกเฉย" "เราจำเป็นต้องรู้แน่ชัดว่าเกิดอะไรขึ้น เนื่องจากความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับปัจจัยที่ควบคุมกิจกรรมของไซยาโนแบคทีเรียในดินที่อาศัยอยู่บนพื้นผิวอาจช่วยกำหนดนโยบายการเลี้ยงปศุสัตว์ได้ เกษตรกรผู้อภิบาลกึ่งยังชีพยากจนหลายล้านคนพึ่งพาดินของคาลาฮารีเพื่อให้สารอาหารสำหรับการแทะเล็ม คาร์บอนที่ผลิตโดยไซยาโนแบคทีเรียมีส่วนสำคัญต่อความอุดมสมบูรณ์ของดิน และจำเป็นอย่างยิ่งที่เราต้องเข้าใจว่าเมแทบอลิซึมของพวกมันได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมอย่างไร" ดร. โธมัสกล่าว