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

بررسی مقدارکربن خاک اعم از کربن آلی و کربن غیرآلی (کربنات ها)، لازمه مدیریت مناسب کربن خاک در مقیاس جهانی است. تعادل میان بخش های 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 نیمه خشک فرا گرفته، منبع کربن غیرآلی خاک می تواند در فهم بهتر مباحث علوم خاک بسیار مهم و تاثیرگذار باشد. کربنات ها از کانی های فراوان در پوسته زمین بوده و تقریبا چهار درصد پوسته زمین را تشکیل می دهند. اهمیت کربنات ها به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک برای درک پویایی روابط حاکم بر خصوصیات مورفولوژیکی، فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک ضروری می باشد.
در این مطالعه ویژگی های ماکرومورفولوژیکی و میکرومورفولوژیکی و تشکیل کربناتها بر روی سنگ بستر بازالتی فاقد کربنات تحت شرایط زیست اقلیمی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. مشخصات مورفولوژیکی کربنات ها در هشت خاکرخ واقع در سه منطقه زیست اقلیمی خشک، نیمه خشک و نیمه مرطوب شمال غرب ایران تشریح و سپس خصوصیات میکرومورفولوژیکی در 21 مقطع نازک مطالعه شد.
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 می شود. تنها منبع کربنات در این خاک ها CO2 حاصل از فعالیت زیستی است که امکان تشکیل کربنات ها را فراهم آورده ولی به دلیل محدودیت بارندگی ها جابجایی آنها محدود به عمق نفوذ آب بوده و خروج کربنات ها از نیمرخ خاک روی نمی دهد. عوارض خاکساخت کربنات ها براساس خصوصیات میکرومورفولوژیک مقاطع نازک گویای غالبیت پوشش های کربناتی> گرهک های میکریتی> پرشدگی های آهک میکریتی و اسپاریتی در حفرات> پوشش های زیر سطحی> کلاهک ها وآویزه ها> پرشدگی توسط کربنات های سوزنی شکل می باشد. اندازه و فراوانی گرهک های میکریتی و پوشش های کربناتی از رژیم رطوبتی خشک تر (Weak Aridic) به مرطوب تر (Typic Xeric) افزایش می یابد. بررسی های میکروسکوپی وجود تجمعات کلسایت سوزنی شکل را تنها در مقاطع نازک تهیه شده از خاکرخ های منطقه نیمه مرطوب نشان داد. این عوارض خاکساخت در بررسی های صحرایی خاک های با فعالیت بیولوژیکی بیشتر به صورت رگه ها و شبه میسیلیوم ها مشاهده شدند. این تجمعات احتمالا در اثر تجزیه مواد آلی موجود در منافذ و برجای ماندن ترکیبات کلسیمی موجود در دیواره سلول های گیاهی و همچنین از کربناتی شدن ریشه های مرده گیاهان به وجود آمده اند.
با توجه به فقدان کربنات در سنگ بستر اولیه، کل کربنات این خاک ها پدوژنیک بوده و اسیدی شدن محلول خاک در اثر انحلال CO 2 منجر به هوازدگی سریع تر بازالت و فراهمی کاتیون های قلیایی خاکی و در نهایت رسوب کربنات ها به اشکال مختلف در خاک می باشد. کربنات پودری به شکل پوشش های نازک و منقطع در بین قلوه سنگ ها موید مراحل ابتدایی تشکیل کربنات در منطقه خشک است. در حالیکه در منطقه نیمه خشک وجود گرهک های کربناته به مقدار کم در اندازه های کوچک مرحله دوم تشکیل کربنات خاکساخت بر طبق مدل گایل را نشان می دهد. حضور همزمان کربنات های میسیلیومی و گرهک های کربناتی به مقدار متوسط تا فراوان و سخت لایه های کربناتی (افق پتروکلسیک) درمنطقه نیمه مرطوب می تواند بیانگر مراحل نهایی توسعه و تکامل کربنات ها در این مناطق باشد.