What controls the depth profile and overall age of carbon in soils ?

土壌中における炭素の深さ分布と年代は何によって支配されているか?

Trumbore, S.*; Schrumpf, M.*; Khomo, L.*; 小嵐 淳   

Trumbore, S.*; Schrumpf, M.*; Khomo, L.*; Koarashi, Jun

炭素は、土壌中において、その含有量は深さとともに減少し、一方で年代は増大する。これらのパターンは、深さに依存するさまざまなプロセスの働きによるものであると考えられる。われわれは、土壌の母材や鉱物特性、植生や気候などが異なる地点で採取した土壌の炭素量や放射性炭素(C-14)同位体比の深さ分布を比較した。その結果、土壌鉱物と相互作用していない炭素の深さ分布は、根の深さ分布に類似しており、そのC-14年代は深さに依存せずに若いことを見いだした。対照的に、土壌鉱物と相互作用している炭素のC-14年代は、多くの土壌で、深さとともにほぼ直線的に増大することを見いだした。このC-14年代と深さの間の直線的な関係は、土壌中での炭素の長期安定化メカニズムを区別して理解するための有用なメトリックとなりうる可能性がある。

Carbon content usually declines, and its age increases, with depth in soil profiles. These patterns reflect the operation of several different depth-dependent processes. We compare the depth trends of carbon and C-14 in density-fractionated soils sampled from locations that vary in parent material/mineralogy and vegetation/climate and use whole-profile averages to identify patterns across a range of edaphic factors. The depth-profile of the free light fraction is similar to that of roots, and its age remains modern regardless of soil depth. In contrast, the radiocarbon age of C associated with minerals, or occluded within aggregates, increases in most soils almost linearly with depth. The slope of C-14 in the mineral fraction versus depth is potentially a metric useful for distinguishing among mechanisms responsible for C stabilization.