一项最新研究显示，气候变化给地球生物造成的最具危害性的影响来自地面——加拿大多伦多大学斯卡伯拉校区的科学家在《自然地球科学》杂志上发表文章称，全球变暖实际上改变了土壤中有机物质的分子结构。
“土壤中的碳含量是大气中碳含量的两倍多，然而直到现在，科学家们还未曾仔细地研究过这个重要的碳库。”多伦多大学环境化学系首席调研员莫娜·辛普森（myrnaj.simpson）说，“通过我们的研究，我们力求确定土壤在分子水平上的构成，以及这种组成在一个暖化的环境中是否会发生改变。”
正是由于有机物的存在，土壤才会变得肥沃，适于植物生长。有机物可以避免土壤中的水分流失，防止土壤受到侵蚀。土壤有机物的自然分解过程为植物和微生物提供了生长所需要的能源和水，而碳作为这一过程的副产品也随之被释放到大气中。不断升高的温度预计将加速有机物的分解，从而使更多的碳向大气中转移。
“从农业的角度来说，我们承受不起土壤中碳的流失，因为这会改变土壤的肥力，加剧侵蚀。”辛普森说，“另一方面，想想所有封存在北极永久冻结带中的碳，我们也需要了解当微生物在更暖和的温度条件下变得更加活跃时，这些被储存的碳会出现什么情况。”
在辛普森的研究之前，科学家对土壤的分子组成了解并不多。部分原因在于，从化学角度而言，土壤很难分析，因为它的成分太多，包括细菌、真菌以及一系列或者新鲜、或者部分腐化、或者陈年的植物原料。辛普森带领的研究小组在这一新的前沿领域具有独特地位。他们借助加拿大唯一一套专门用于环境研究的核磁共振设备，对土壤的分子结构和反应进行了详细观察。
在近期的研究中，研究小组在多伦多大学斯卡伯拉校区后的一个山谷中开展了户外试验，以确保自然的生态系统过程被保留下来。在从冬到夏长达14个月的时间里，他们利用电极使被测试土壤升温3到6摄氏度，并在测试期间分析了土壤样本的分子组成。