โลกกลายเป็นท่อไอเสียขนาดยักษ์: นักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าทำไม

การผลิตภาคอุตสาหกรรม เกษตรกรรม และที่สำคัญที่สุดคือ ยานพาหนะ ทั้งหมดนี้

สาขาของกิจกรรมของมนุษย์มีความกระตือรือร้นเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งปล่อยไนโตรเจนสู่อากาศ เป็นผลให้ระดับไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศของโลกเพิ่มขึ้นสามเท่านับตั้งแต่ปี 1850 ทีมวิจัยได้ค้นหาว่าไนโตรเจนส่วนเกินนี้ส่งผลต่อความสามารถของดินในการกักเก็บคาร์บอนและป้องกันไม่ให้กลายเป็นก๊าซเรือนกระจกหรือไม่

“เนื่องจากไนโตรเจนถูกใช้เป็นปุ๋ยสำหรับพืช เราคาดว่าไนโตรเจนเสริมจะส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชเช่นเดียวกับกิจกรรมของจุลินทรีย์ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มคาร์บอนในดิน” Peter Hamyak ผู้เขียนร่วมของการศึกษาและผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์กล่าว

ในดินแห้งแล้งที่ครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ทางตอนใต้ของแคลิฟอร์เนีย พวกเขาไม่เคยเห็นอะไรแบบนี้เลย

ทีมงานกลับพบว่าเมื่อภายใต้เงื่อนไขบางประการ การเพิ่มไนโตรเจนจะทำให้ดินเป็นกรดในพื้นที่แห้งและการชะล้างแคลเซียม แคลเซียมจับกับคาร์บอนและทั้งสองก็ปล่อยดินไว้ด้วยกัน การค้นพบนี้มีรายละเอียดอยู่ในวารสาร Global Change Biology

คณะผู้วิจัยได้เก็บตัวอย่างดินจากเขตสงวนทางนิเวศใกล้กับซานดิเอโกและเออร์ไวน์ ซึ่งได้รับการปฏิสนธิกับไนโตรเจนในการทดลองระยะยาว สิ่งนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ทราบได้อย่างแน่ชัดว่ามีการเติมไนโตรเจนเข้าไปเท่าใดและคำนึงถึงผลกระทบที่สังเกตได้

ในหลายกรณี ไนโตรเจนสามารถเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพได้กระบวนการที่ส่งผลต่อการกักเก็บคาร์บอนของดิน กระบวนการดังกล่าวรวมถึงการเติมเชื้อเพลิงให้กับการเจริญเติบโตของพืชรวมถึงการชะลอการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ช่วยสลายสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วในดิน สิ่งที่นักวิจัยไม่คาดคิดคือผลกระทบอย่างมากต่อการกักเก็บคาร์บอนผ่านกระบวนการที่ไม่ใช่ทางชีวภาพหรือไม่ใช่ทางชีวภาพ

ตามกฎแล้วดินจะ "ต้านทาน" ความแหลมคมการเปลี่ยนแปลงค่า pH ปล่อยธาตุเช่นแคลเซียมเพื่อแลกกับความเป็นกรด เมื่อไนโตรเจนทำให้ดินเป็นกรดในพื้นที่บางแห่งที่ศึกษาในการศึกษานี้ โลกจึงพยายามต่อต้านความเป็นกรดนี้โดยปล่อยแคลเซียมออกมา ในเวลาเดียวกัน ส่วนหนึ่งของคาร์บอนที่เสถียรโดยการรวมตัวกับแคลเซียมก็หายไปเช่นกัน

“นี่เป็นผลลัพธ์ที่น่าทึ่งเพราะหลักๆผลที่ได้ดูเหมือนจะไม่มีชีวิต” Johann Puspock นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมของ UC Riverside และผู้เขียนคนแรกของการศึกษากล่าว “นั่นหมายความว่าผืนดินเปล่าที่ไม่มีพืชพรรณและกิจกรรมของจุลินทรีย์ต่ำ ซึ่งฉันคิดอยู่เสมอว่าเป็นพื้นที่ที่ไม่ค่อยเกิดขึ้น ดูเหมือนจะอ่อนแอต่อมลพิษจากไนโตรเจนเช่นกัน”

ดิน Dryland โดดเด่นด้วยความสามารถจำกัดในการกักเก็บความชื้นและมีอินทรียวัตถุต่ำ ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 45% ของพื้นที่โลก มีหน้าที่กักเก็บคาร์บอนจำนวนมากในโลก

“เราต้องการข้อมูลเพิ่มเติมว่าผลกระทบของการทำให้เป็นกรดเหล่านี้แพร่กระจายไปมากเพียงใด และวิธีการทำงานของพวกมันภายใต้สภาวะการสะสมของไนโตรเจนที่ไม่ใช่การทดลอง” Puspock กล่าว

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากไม่มีการแก้ไขอย่างรวดเร็วสำหรับสิ่งนี้ปรากฏการณ์นี้และไม่มีวิธีที่ชัดเจนในการย้อนกลับกระบวนการเมื่อเริ่มต้นแล้ว นักวิจัยแนะนำให้ลดการปล่อยก๊าซให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อช่วยให้ดินอนุรักษ์แหล่งกักเก็บคาร์บอน

อ่านเพิ่มเติม:

นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งชื่อวิธี 6 อันดับแรกในการ "บันทึก" ความทรงจำของผู้สูงอายุ

รอยประทับลึกลับใต้ดินทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจ เขามีอายุมากกว่า 1,000 ปี

ดาบที่คิดว่าเป็นของปลอมกลายเป็นสิ่งประดิษฐ์จากยุคสำริดอายุ 3,000 ปี