Savanna soil carbon accrual occurs through particulate organic matter from grass rather than tree biomass, regardless of atmospheric <scp> CO ₂ </scp> levels

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Provides mechanistic evidence that grass-derived particulate organic matter, not tree biomass, drives savanna soil carbon accrual, challenging assumptions used in many Earth system models.

🏢実務担当者:Land managers and carbon project developers should reconsider afforestation in savannas; conserving grassy biomes may offer more reliable carbon storage.

🏛政策担当者:Informs national carbon accounting and land-use policy: protecting savannas and grasslands aligns with both climate mitigation and biodiversity conservation.

背景: サバンナにおける植林計画は、生物多様性への脅威にもかかわらず、炭素貯蔵戦略としてますます推進されている。また、サバンナにおける主要な炭素貯蔵庫、すなわち土壌有機炭素（SOC）とその画分に対して、樹木と草本がどのように異なる形で寄与するかについても、明確な理解が不足している。SOC画分は、その持続性、飽和ポテンシャル、および損失に対する脆弱性が異なるため、樹木被覆とバイオマスの変化がSOCの量と安定性の両方にどのように影響するかを理解することが極めて重要であり、特に撹乱体制や大気中CO2濃度の上昇などの将来の気候シナリオの下で重要である。我々は、Open‐Top Chamberシステムを用いて、5種のC3マメ科サバンナ樹木種とC4草本種Themeda triandraの、大気中CO2濃度が周囲濃度（400 ppm）または上昇濃度（550 ppm）条件下での草本‐樹木競争に対する応答を調べた。我々は、SOCの増加は植物の生活型ではなく主に植物バイオマスに依存すること、およびCO2施肥効果はC4草本よりもC3サバンナ樹木に有利に働き、その結果、不安定な草本の根滲出物と、それらに依存する鉱物結合有機炭素（MAOC）の損失につながると仮説を立てた。我々は、CO2濃度に関係なく、樹木ではなく草本が、その比較的大きなバイオマスにより、深さ0.3 mまでのサバンナ土壌におけるSOC増加と関連することを見出した。草本と樹木の両方を植えた土壌は、樹木のみの場合と比較して、炭素が10%多く、窒素が8%多かった。エンドメンバーミキシングモデルは、この炭素の50%から90%以上が草本由来であることを示した。サバンナのSOC蓄積は、主に地下部を通じて、そして間接的には地上部バイオマスを通じて発生し、構造方程式モデルによれば、これが閉塞性粒子状有機炭素画分（oPOC）の形成を促進した。土壌窒素についても同様の結果が観察された。このサバンナ土壌におけるoPOC（MAOCではない）の応答性は温帯草地土壌とは異なり、サバンナのSOC動態を理解する必要性を強調している。ポット栽培の限界を認識しつつも、我々の結果は政策立案者と土地管理者に明確なメッセージを提供する：サバンナなどの草地バイオームの保全は、植林ではなく、気候と生物多様性の両方の目標に合致する。この記事の無料の平易な言葉による要約は、ジャーナルのブログで読むことができる。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Abstract Afforestation schemes in savannas are increasingly promoted as a carbon storage strategy despite threats to biodiversity. We also lack a clear understanding of how trees and grasses differentially contribute to the major carbon store in savannas, that is, soil organic carbon (SOC) and its fractions. Because SOC fractions vary in their persistence, saturation potential, and vulnerability to loss, it is crucial to understand how shifts in tree cover and biomass will influence both the amount and stability of SOC, particularly under disturbance regimes and future climate scenarios such as rising atmospheric CO 2 . Using an Open‐Top Chamber system, we examined the responses of five C 3 leguminous savanna tree species and the C 4 grass species Themeda triandra to grass‐tree competition under ambient (400 ppm) or elevated (550 ppm) atmospheric CO 2 . We hypothesised that SOC increases will mostly depend on plant biomass rather than plant life form; and that CO 2 fertilisation will benefit C 3 savanna trees more than C 4 grasses, leading to a loss in labile grass root exudates and thus the mineral‐associated organic carbon (MAOC) that depends on these exudates. We found that grasses, not trees, were associated with increased SOC in savanna soil to a depth of 0.3 m due to their relatively large biomass, regardless of CO 2 concentration. Soil planted with both grass and trees had 10% more carbon and 8% more nitrogen compared to trees only. End‐member mixing models indicated that 50% to more than 90% of this carbon was grass‐derived. Savanna SOC accumulation occurred primarily through below‐ground and indirectly through aboveground biomass, which drove the formation of the occluded particulate organic carbon fraction (oPOC) according to a structural equation model. Similar results were observed for soil nitrogen. The responsiveness of oPOC (and not MAOC) in this savanna soil is different to temperate grassland soils, emphasising the need to understand savanna SOC dynamics. While recognising the limitations of pot culture, our results provide a clear message for policymakers and land managers: Conservation of grassy biomes such as savannas, and not afforestation, aligns with both climate and biodiversity goals. Read the free Plain Language Summary for this article on the Journal blog.

• openalex https://doi.org/10.1111/1365-2435.70394first seen 2026-07-18 05:15:16