研究发现无花果树可将二氧化碳变石头

2023年9月29日，肯尼亚纳罗莫鲁（Naro Moru）附近的无花果树。(Ed Ram/Getty Images)

众所皆知，树木会吸收空气中的二氧化碳以进行光合作用，再合成自身所需的物质。有研究发现，有些种类的树木会进一步地把多余的二氧化碳转化成石头，再储存在土壤里，成了减少碳排放的另类方法。

欧洲地球化学协会（European Association of Geochemistry）在新闻稿中指出，由肯尼亚、美国、奥地利和瑞士的科学家所组成的研究团队发现，肯尼亚的无花果树可以从大气中吸收二氧化碳，并将其以碳酸钙（岩石的主要成分）的形式储存在周围的土壤中。

这些原产于肯尼亚的树木是第一批被证实具有这种能力的果树之一。这种能力被称为“草酸盐-碳酸盐途径”（oxalate carbonate pathway），也就是将空气中的二氧化碳转化为碳酸钙的天然过程。

地球上的所有树木都经由光合作用将二氧化碳转化为有机碳，以形成树干、树枝、根和叶子。这就是为什么植树被视为减轻二氧化碳排放的潜在方法。

有些树木还会利用二氧化碳生成草酸钙结晶。当树木部分腐烂时，这些晶体会被特定的细菌或真菌转化为碳酸钙。这会提高树木周围土壤的pH值（酸碱值），同时也会增加某些营养物质的可利用性。碳酸钙中的无机碳在土壤中的寿命通常比有机碳长得多，这使得它成为更有效的二氧化碳封存方法。

瑞士苏黎世大学（University of Zurich）资深讲师罗利（Mike Rowley）说：“我们对‘草酸盐-碳酸盐途径’的了解已有一段时间，但其对碳的封存潜力尚未得到充分重视。”

他说，如果人们种植树木用于农林复合经营，并利用它们在生产粮食的同时把二氧化碳以有机碳的形式储存的能力，那么人们就可以选择那些能以碳酸钙的形式封存无机碳、进而带来额外益处的树木。

在这项研究中，研究人员借由同步辐射分析技术发现，碳酸钙既在树干外部形成，也在木材内部深处形成。

他们总共研究了三种无花果树。结果发现，韦克菲尔德无花果（Ficus wakefieldii）这个品种以碳酸钙的形式封存二氧化碳的效果最强。

他们正计划借由量化这种无花果树的需水量和果实产量，并对不同条件下的二氧化碳封存量进行更详细的分析，来评估该树种是否适合农林复合经营。

目前大部分关于“草酸盐-碳酸盐途径”的研究都集中在热带地区，而且针对那些不生产粮食的树木。第一种被证实具有活跃“草酸盐-碳酸盐途径”的树木是大绿柄桑（Milicia excelsa）。它在一生中可以在土壤中封存一吨碳酸钙。

草酸钙是最丰富的生物矿物之一，其晶体由许多植物产生。将草酸钙转化为碳酸钙的微生物也普遍存在。

罗利表示，在较干燥的环境中比较容易识别碳酸钙。然而，即便在较潮湿的环境中，碳仍然可以被封存。

他说：“到目前为止，已经鉴定出许多种能形成碳酸钙的树种。但我们相信，还有更多。这意味着，‘草酸盐-碳酸盐途径’可能是一个重要的、尚未被充分探索的机会，有助于我们在种植树木来造林或生产水果时减少二氧化碳的排放。”

上述研究成果已于本月在捷克首都布拉格举行的戈尔德施密特地球化学会议（Goldschmidt geochemistry conference）上发表。