Black carbon (BC) là một kho C có ý nghĩa định lượng quan trọng trong chu trình C toàn cầu do tính bền vững tương đối của nó so với các kho C khác. Tuy nhiên, các cơ chế oxy hóa BC và những thay đổi phân tử đi kèm phần lớn vẫn chưa được hiểu rõ. Trong nghiên cứu này, động thái dài hạn về chất lượng và số lượng BC được khảo sát trong đất canh tác bằng các kỹ thuật quang phổ quang điện tử tia X (XPS), hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) và cộng hưởng từ hạt nhân (NMR). Các hạt BC và sự thay đổi trữ lượng BC được xác định từ đất được thu thập ở các cánh đồng đã được phát quang bằng đốt rừng vào 8 thời điểm khác nhau trong quá khứ (2, 3, 5, 20, 30, 50, 80 và 100 năm trước khi lấy mẫu) tại miền Tây Kenya. Hàm lượng BC giảm nhanh từ 12,7 xuống 3,8 mgC/g đất trong 30 năm đầu sau khi lắng đọng, sau đó giảm chậm dần và đạt trạng thái ổn định ở mức 3,5 mgC/g đất. Lượng C có nguồn gốc từ BC mất đi trong lớp đất 0–0,1 m trong 100 năm được ước tính là 6.000 kgC/ha. Những biến động nhanh ban đầu của trữ lượng BC dẫn đến thời gian lưu trung bình chỉ khoảng 8,3 năm, có khả năng là kết quả của cả quá trình phân hủy và vận chuyển. Các đặc tính phân tử của BC thay đổi nhanh hơn trên bề mặt so với bên trong hạt BC và thay đổi nhanh hơn trong 30 năm đầu so với 70 năm tiếp theo. Tỷ lệ Oc/C (Oc là oxy liên kết với carbon) và các nhóm carbonyl (C=O) tăng lần lượt 133% và 192% trong 10 và 30 năm đầu, cho thấy quá trình oxy hóa là yếu tố quan trọng chi phối chất lượng BC. Al, Si, polysaccharide và ở mức độ thấp hơn là Fe được tìm thấy trên bề mặt hạt BC trong vài năm đầu sau khi BC được đưa vào đất. Sự bảo vệ thông qua ổn định vật lý và hóa học dường như đủ để không chỉ giảm thiểu phân hủy xuống dưới mức có thể phát hiện trong khoảng 30–100 năm sau lắng đọng, mà còn hạn chế sự mất mát do xói mòn và vận chuyển theo chiều sâu xuống dưới 0,1 m.
ⓒ 2026 Nhóm nghiên cứu Tài nguyên và Môi trường bền vững.
