在过去十年中，研究人员敲响了土壤侵蚀是全球粮食安全最大威胁的警钟。随着世界各国政府开始实施土壤保护措施，一场新的辩论开始了：农业土壤侵蚀是否会产生净有机碳(OC)汇或来源?这个问题至关重要，因为碳汇吸收的碳多于释放的碳，而碳源释放的碳多于吸收的碳。无论哪种方式，答案都对全球土地利用、土壤保护措施及其与气候变化的联系产生影响。

在发表在《生物地球科学》杂志上的一项新研究中，两位研究人员表明，当我们考虑地理和历史背景时，明显的土壤有机碳侵蚀悖论，即农业侵蚀是否导致OC汇或源头，是可以调和的。这项研究是比利时UCLouvain和苏黎世联邦理工学院合作的结果。

有机碳级联

早期的研究假设，在农田上动员的很大一部分土壤有机碳已经流失到大气中。他们得出的结论是，农业侵蚀是大气一氧化碳的来源。2，这导致了双赢局面的概念：减少侵蚀的土壤保护措施导致更健康的土壤和大量的碳汇。

然而，最近的研究挑战了这一假设，并提出了侵蚀有机碳的不同途径。他们提出了“地貌OC泵”的概念，将有机碳从大气中转移到从侵蚀中恢复的高地土壤，再到在低矿化环境中保护有机碳免受分解的埋藏地点。沿着这个地貌传送带，最初由植物固定的有机碳沿着地球表面不断横向移动，在那里它可以储存在沉积环境中。

这些研究认为，有机碳回收和陆地沉积的结合可以捕获大量的大气碳，因此侵蚀实际上可能代表有机碳汇。

“我们展示了这两种相互竞争的观点如何同时存在，因此这项研究提供了对观点差异的理解，”UCLouvain地球与生命研究所的Kristof Van Oost解释说。

第一次看到全貌

瑞士联邦理工学院环境系统科学系和苏黎世联邦理工学院的Johan Six表示，这些最新发现首次说明了由侵蚀引起的所有不同碳动力过程如何在确定从陆地环境到大气的净碳通量时相互作用并相互平衡。

Six和Van Oost进行了全面的文献综述，涵盖了74项研究。Six解释了先前研究中相互矛盾的假设的原因。“我们注意到，感知到的悖论主要与没有考虑与侵蚀相关的碳通量的全部级联有关。这让我们想到，解释整个碳级联的复杂性会很好。

他们意识到，这一悖论的核心是水蚀引起的过程在时间和空间尺度上运作，这决定了水侵蚀和有机碳损失与稳定过程之间的关系。他们一起使用衰变函数概念化了跨时间和空间的水侵蚀(子)过程的影响。

时间尺度调和悖论

两位研究人员都发现，土壤侵蚀会诱发大气中的一氧化碳来源。2仅在考虑小时空尺度时，而当使用多尺度方法时，汇和源都出现。

在非常短的时间内(几秒钟到几天)，侵蚀事件将一部分土壤有机碳从受保护状态转移到可用状态，在那里它更快地矿化为气态。相比之下，将侵蚀视为大气碳汇的研究通常考虑地貌OC传送带运行的较长时间尺度。

研究人员强调侵蚀控制的必要性，因为它给生态系统带来了许多好处，但建议采用跨尺度方法来准确表示侵蚀对全球碳循环的影响。

展望未来，Van Oost总结道：“我们对土壤侵蚀对碳储存影响的见解主要来自在温带地区进行的研究。我们现在需要对边缘土地和热带地区的侵蚀影响进行新的研究。