Selama percobaan di Stasiun Penelitian Hutan Blodgett Universitas California di kaki bukit pegunungan Sierra Nevada California, para peneliti menggunakan batang pemanas vertikal untuk terus menghangatkan petak tanah sedalam 1 meter hingga 4 derajat Celsius. Itulah jumlah pemanasan yang diproyeksikan pada akhir abad ke-21 jika emisi gas rumah kaca tetap tinggi.
Mereka menemukan bahwa hanya 4,5 tahun pemanasan pada suhu ini menyebabkan perubahan besar dalam cadangan karbon pada kedalaman lebih dari 30 sentimeter di bawah permukaan tanah.
Selama percobaan spektroskopi di Universitas Zurich, Zosso mengidentifikasi senyawa organik yang dipengaruhi oleh pemanasan.
Hasilnya mengejutkan: hilangnya lignin sebesar 17% - senyawa yang membuat tanaman kaku - dan hampir 30% kehilangan kutin dan suberin, senyawa lilin pada daun, batang, dan akar yang melindungi tanaman dari patogen.
Torn dan Zosso juga terkejut menemukan perbedaan yang signifikan dalam jumlah "karbon pirogenik" dalam sampel tanah yang dipanaskan secara artifisial dibandingkan dengan yang tidak. Karbon pirogenik adalah jenis karbon organik tanah yang berasal dari vegetasi yang hangus dan sisa-sisa bahan organik lainnya yang tertinggal setelah kebakaran hutan.
Banyak peneliti berasumsi bahwa karbon pirogenik memiliki potensi paling besar untuk berfungsi sebagai bentuk karbon yang diserap dengan sangat stabil. "Kami menemukan jauh lebih sedikit karbon pirogenik di tanah yang dalam saat dipanaskan," kata Torn.
“Karbon pirogenik dapat bertahan di dalam tanah selama puluhan tahun atau bahkan berabad-abad, tetapi kita perlu memahami kerentanannya terhadap pemanasan atau perubahan pengelolaan lahan. Studi kami menunjukkan bahwa bahan ini terurai secepat yang lainnya ketika tanah dihangatkan," jelas Torn.
"Ini menunjukkan bahwa ketika Anda memasukkan bahan jauh ke dalam tanah yang bersentuhan dengan mineral dan mikroba, sistem alami tersebut akan membuat membusuk bahan tersebut dari waktu ke waktu," tambahnya.
Para peneliti selanjutnya berencana untuk mengambil sampel tanah dari penelitian untuk menentukan bagaimana pemanasan selama sembilan tahun berdampak pada komposisi dan kesehatan tanah. Eksperimen pemanasan padang rumput baru di Point Reyes National Seashore di California Utara juga akan segera dilakukan.
"Kami juga mengatur semua eksperimen pemanasan tanah dalam (atau pemanasan seluruh tanah) di dunia untuk berbagi data dan pengetahuan serta melakukan sintesis data untuk melihat apa yang dapat kami pelajari," pungkas Torn.