Lite grann om vad jag gör här

Nu har jag varit här i tre månader och det är väl dags att försöka reda ut vad jag egentligen håller på med. Nu vet jag det i alla fall själv, på ett ungefär.

Den kortkorta versionen är att jag håller på att forskning om växthuseffekten. Men den beskrivningen ligger rätt långt ifrån vad jag gör dagligen. Bakgrunden till att man överhuvudtaget håller på med den typ av forskning som jag är inblandad i, är i alla fall att man vill veta mer om kolets kretslopp, på grund av den ökande växthuseffekten.

Skogen innehåller nämligen inte bara träd och orienterare, utan även en hel del kol. Världens skogar innehåller ungefär tre gånger så mycket kol som i atmosfären. Så om skogsekosystemen skulle börja minska eller öka sina förråd av kol - t.ex. på grund av en global uppvärmning - kan det få betydelse för koldioxidinnehållet i atmosfären.

Den största delen av kolet finns faktiskt inte i träd och växter, utan den finns nere i marken. En del av kolet finns i förnan, som är det där skräpet av delvis nedbrutna växtdelar som ligger längst upp i markprofilen, uppe på själva mineraldelen av marken. Men den största delen av kolet finns faktiskt nere i mineraljorden. Framför allt i den översta metern. Dit kommer kolet på två sätt, dels genom att rötter föds och dör hela tiden och dels när det regnar, genom utlakning av vattenlösliga kolföreningar från förnan. Och det är just det där vattenlösliga kolet som är det som jag studerar. För att göra det lite mer konkret, kan man säga att det är ungefär samma sak som finns i det där bruna vattnet som kommer ur ett par strumpor som man har sprungit orientering med...

I min avhandling försökte jag, lite förenklat, att ta reda på vad det är som styr hur mycket kol som transporteras med vattnet i markprofilen. Det gjorde jag bland annat genom att använda kol-14 som en slags indikator på kolets ålder. Men faktiskt inte genom det radioaktiva avtagandet som är det vanliga sättet att använda kol-14 för dateringsändamål. Jag använde mig istället av den ökning av kol-14 som orsakades av de ovanjordiska atombombsprovsprängningarna under mitten av 1900-talet. Kol-14-halten i atmosfären fördubblades nämligen under ca ett årtionde på 50- och 60-talen och har sedan dess avtagit och närmar sig nu närapå den naturliga. Det kol som har bundits in i ekosystemet sedan 1950-talet har därför en kol-14-signatur som kan användas för att avgöra varifrån olika delar av markens organiska material kommer.

Kol-14 fungerar alltså utmärkt som ett spårämne i kolets kretslopp och den ökning av kol-14 som orsakades av atombombsprovsprängningarna används mer eller mindre rutinmässigt inom markvetenskapen.

Här i Oak Ridge jobbar jag i ett projekt som heter ”Enriched Background Isotope Study” (EBIS) och vi använder oss också av kol-14. Dock inte av ”bombkolet”, utan vi använder oss av ett lokalt kol-14-utsläpp som skedde 1999. Troligtvis var det en förbränningsanläggning i närheten som var orsaken. Det är lite svårt att tänka sig vad det var som man brände, eftersom det måste ha varit en ganska skaplig mängd kol-14, men den allmänna meningen är att det som brändes antagligen var försöksdjur, där man hade använt kol-14 som ett spårämne för någon biologisk studie.

Vad det nu än var som var orsaken, så kom kol-14 i alla fall ut ur skorstenen och togs upp av växtligheten. Storleken på inmärkningen var i ungefär samma storleksordning som den som bombkolet orsakade. Men i lokal skala. (Den totala mängden kol-14 var alltså betydligt mindre den här gången).

Den här lokala inmärkningen av kol-14 använder vi nu för att undersöka vart kolet som fotosyntetiserades under 1999 tar vägen. Och jag håller fortfarande framför allt på med den vattenlösliga delen, som transporteras från ytan till djupare delar av marken.

..........
Länk: Enriched Background Isotope Study