شرایط زیست اقلیمی و نقش آن در تشکیل کربن غیرآلی در خاک‌های توسعه یافته بر روی بازالت

سابقه و هدف: بررسی مقدارکربن خاک اعم از کربن آلی و کربن غیرآلی (کربنات‌ها)، لازمه مدیریت مناسب کربن خاک در مقیاس جهانی است. تعادل میان بخش‌های مختلف منابع کربن از نظر محیط زیست و کیفیت خاک بسیار حائز اهمیت است. با توجه به اینکه بخش عمده ای از ایران را مناطق خشک و نیمه‌خشک فرا گرفته، منبع کربن غیرآلی خاک می‌تواند در فهم بهتر مباحث علوم خاک بسیار مهم و تاثیرگذار باشد. کربنات‌ها از کانی‌های فراوان در پوسته زمین بوده و تقریبا چهار درصد پوسته زمین را تشکیل می‌دهند. اهمیت کربنات‌ها به ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک برای درک پویایی روابط حاکم بر خصوصیات مورفولوژیکی، فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک ضروری می‌باشد. مواد و روش‌ها: در این مطالعه ویژگیهای ماکرومورفولوژیکی و میکرومورفولوژیکی و تشکیل کربناتها بر روی سنگ بستر بازالتی فاقد کربنات تحت شرایط زیست‌اقلیمی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. مشخصات مورفولوژیکی کربنات‌ها در هشت خاکرخ واقع در سه منطقه زیست‌اقلیمی خشک، نیمه‌خشک و نیمه‌مرطوب شمال غرب ایران تشریح و سپس خصوصیات میکرومورفولوژیکی در 21 مقطع نازک مطالعه شد. یافته‌ها: نتایج شیمیایی بیانگر افزایش غالب مقدار کربنات کلسیم در هر سه منطقه با افزایش عمق بوده و عمق تجمع کربنات کلسیم نیز با افزایش بارندگی بیشتر می‌شود. تنها منبع کربنات در این خاک‌ها CO2 حاصل از فعالیت زیستی است که امکان تشکیل کربنات‌ها را فراهم آورده ولی به دلیل محدودیت بارندگی‌ها جابجایی آنها محدود به عمق نفوذ آب بوده و خروج کربنات‌ها از نیمرخ خاک روی نمی‌دهد. عوارض خاکساخت کربنات‌ها براساس خصوصیات میکرومورفولوژیک مقاطع نازک گویای غالبیت پوشش‌های کربناتی> گرهک‌های میکریتی> پرشدگی‌های آهک میکریتی و اسپاریتی در حفرات> پوشش‌های زیر سطحی> کلاهک‌ها وآویزه‌ها> پرشدگی توسط کربنات‌های سوزنی شکل می‌باشد. اندازه و فراوانی گرهک‌های میکریتی و پوشش‌های کربناتی از رژیم رطوبتی خشک‌تر (Weak Aridic) به مرطوب‌تر (Typic Xeric) افزایش می‌یابد. بررسی‌های میکروسکوپی وجود تجمعات کلسایت سوزنی شکل را تنها در مقاطع نازک تهیه شده از خاکرخ‌های منطقه نیمه‌مرطوب نشان داد. این عوارض خاکساخت در بررسی‌های صحرایی خاک‌های با فعالیت بیولوژیکی بیشتر به صورت رگه‌ها و شبه میسیلیوم‌ها مشاهده شدند. این تجمعات احتمالا در اثر تجزیه مواد آلی موجود در منافذ و برجای ماندن ترکیبات کلسیمی موجود در دیواره سلول‌های گیاهی و همچنین از کربناتی شدن ریشه‌های مرده گیاهان به وجود آمده‌اند. نتیجه گیری: با توجه به فقدان کربنات در سنگ بستر اولیه، کل کربنات این خاک‌ها پدوژنیک بوده و اسیدی شدن محلول خاک در اثر انحلال CO‌2 منجر به هوازدگی سریع‌تر بازالت و فراهمی کاتیون‌های قلیایی خاکی و در نهایت رسوب کربنات‌ها به اشکال مختلف در خاک می‌باشد. کربنات پودری به شکل پوشش‌های نازک و منقطع در بین قلوه سنگ‌ها موید مراحل ابتدایی تشکیل کربنات در منطقه خشک است. در حالیکه در منطقه نیمه‌خشک وجود گرهک‌های کربناته به مقدار کم در اندازه‌های کوچک مرحله دوم تشکیل کربنات خاکساخت بر طبق مدل گایل را نشان می‌دهد. حضور همزمان کربنات‌های میسیلیومی و گرهک‌های کربناتی به مقدار متوسط تا فراوان و سخت لایه‌های کربناتی (افق پتروکلسیک) درمنطقه نیمه‌مرطوب می‌تواند بیانگر مراحل نهایی توسعه و تکامل کربنات‌ها در این مناطق باشد.