来源：土壤环境科学与技术实验室（2024年11月25日）
中国科学院生态环境研究中心土壤环境科学与技术实验室朱永官老师团队联合英国利兹大学、杜伦大学、利物浦大学等国内外学者在《The Innovation》期刊上发表了题为“Mineral carbon pump in the Earth system”的评论性文章（Commentary）
01
导读
矿物碳泵通过矿物与有机碳的相互作用，在地球系统内有效提升有机碳的存储与氧循环。研究表明，这一机制对地球气候演变、碳循环以及生命的起源和演变具有重要影响。本文探讨了不同环境下矿物-有机碳交互的多样性及其对碳保存的贡献，展现了矿物碳泵在应对气候变化中的潜力。
Figure1 Mineral-OC interactions (the mineral carbon pump, MnCP) exist in multiple environments of the Earth system.
02
正文
无处不在的矿物界面反应
在陆地和海洋环境中，矿物与有机碳（OC）的接触几乎是不可避免的，它们之间的界面反应会自然发生。带有带电羟基或永久电荷的矿物和有机碳中的官能团（如羧基、酚基和胺基）容易发生结合，形成稳定的结构，从而保护OC免受微生物降解。
铁氧化物的关键作用
虽然铁氧化物的含量比粘土矿物低得多，但由于其具有较大的表面积和高度活跃的表面特性，它们能有效保护OC。研究发现，全球高达80%的OC与反应性铁结合得以保存。
海洋中的碳封存
在海洋沉积物中，铁和锰氧化物能够将活性有机碳转化为更复杂、难以降解的形式，从而每年封存约4.1兆吨碳。海洋内部的研究也表明，胶体铁氧化物与有机碳分子的结合在控制海水中铁分布方面起着重要作用，并通过“胶体分流”机制提升OC的保存，而无需增加海洋初级生产力。
陆地与海洋的协作
粘土矿物也能有效保存有机碳，通过与铁氧化物的协作，它们在河流搬运和沉积过程中减少有机碳的损失。在海洋环境中，铁氧化物与粘土矿物结合后还能与藻类聚合，加速有机碳的沉降和埋藏，与海洋微生物碳泵共同促进有机碳的封存。
地球演化的推动者
MnCP的作用不仅限于碳存储，还可能与地球生物化学演化和生命起源密切相关。在海底热液沉积环境中，活性矿物能催化有机分子的聚合，形成生命基本分子。这种保护机制也促进了早期地球大气中氧气的积累，为地球生物化学演化和生命起源提供了重要条件。
03
展望
未来应加强对矿物碳泵在不同环境系统中的研究，量化其效率与影响力。利用这一机制可能是实现碳中和和气候变化缓解的重要途径，为全球碳管理带来新的可能性。
END
图文 | 肖可青 李心男
排版丨李心男
审核丨肖可青
《土壤盐渍化的诊断、评估、减缓与适应技术指南》由联合国粮农组织 / 国际原子能机构粮食和农业核技术联合中心水土管理和作物营养科专家穆罕默德·扎曼、李恒所著。著者长期致力于改善土壤、水资源与肥料管理的生产实践，为促进国际社会农业积极适应气候变化做出了贡献。
该书回顾了全球土壤盐渍化的历史和治理成败经验，旨在制定盐度和钠化度的评估技术规程，完善盐渍化土壤的缓解和适应措施，创新和推进核技术和同位素技术等的应用，为可持续地利用盐碱地提供可行性方案。该书具有先进性、指导性和实用性，能够切实解决生物盐碱农业所遇到的实际问题。该书可为进行景观和农田土壤盐渍化评估和诊断，利用核技术和同位素技术制定边际土壤可持续利用战略的技术研究人员、一线管理人员提供参考和借鉴。
康绍忠院士序|《土壤盐渍化的诊断、评估、减缓与适应技术指南》出版发行
张佳宝院士序|《土壤盐渍化的诊断、评估、减缓与适应技术指南》出版发行
Rainer Horn 博士，德国基尔大学教授，世界著名土壤物理学家。现任中-欧土地和土壤合作专家组委员，曾任世界土壤联合会(IUSS)主席，IUSS土壤物理委员会、土壤技术委员会以及第三工作组主席、土壤耕作研究组织主席、德国土壤学会主席等土壤学术组织重要职位。Horn教授在不饱和土壤力学理论创新和应用、土壤物理多尺度过程、土壤力学与水力学、物理化学和生物学等多学科交叉研究等方面取得巨大成就，并成功应用于指导固废处理、地质工程安全以及电缆地下埋藏等社会经济多方面。发表100余篇期刊论文，数十部土壤学专著以及数百篇技术报告，荣获美国土壤学会、美国农学会会士，罗马尼亚、波兰、德国土壤学会以及国际土壤耕作研究组织等学术团体先后授予Horn教授荣誉会员称号。
该书由赵英博士和张斌博士组织，邀请了诸多从事土壤物理研究的中青年工作者共同翻译。他们花费很大精力把该教材引进国内，可使更多的科研人员系统了解土壤物理学，对推动我国土壤物理学的发展意义重大。
邵明安院士序|《土壤物理学精要——过程、功能、结构和力学导论》
《土壤物理学精要——过程、功能、结构和力学导论》出版—赵其国院士序
陈怀满研究员序——《健康土壤培育与实践指南——健康土壤的生态管理》（原著第四版）出版
《健康土壤培育与实践指南——健康土壤的生态管理》（原著第四版）出版——朱永官院士序
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