Земля перетворюється на гігантську вихлопну трубу: вчені з'ясовували чому

Промислове виробництво, сільське господарство та, що особливо важливо, транспортні засоби — всі ці

галузі людської діяльності активноспалюють викопне паливо, яке виділяє азот у повітря. Через війну рівень азоту у атмосфері Землі потроївся проти 1850 роком. Дослідницька група вирішила з'ясувати, чи цей додатковий азот впливає на здатність ґрунту утримувати вуглець і перешкоджати тому, щоб він став парниковим газом.

«Оскільки азот використовується як добривадля рослин, ми очікували, що додатковий азот сприятиме зростанню рослин, а також мікробної активності, тим самим збільшуючи вміст вуглецю в ґрунті», - сказав Пітер Хом'як, співавтор дослідження та доцент кафедри наук про навколишнє середовище в Каліфорнійському університеті в Ріверсайді.

У посушливому ґрунті, який покриває більшу частину Південної Каліфорнії, вони не бачили нічого подібного.

Натомість команда виявила, що приУ певних умовах додатковий азот викликає підкислення ґрунту в посушливих районах і вилуговування кальцію. Кальцій зв'язується з вуглецем, і ці два елементи разом залишають ґрунт. Цей висновок докладно описано у журналі Global Change Biology.   

Дослідницька група взяла зразки ґрунту зекологічних заповідників неподалік Сан-Дієго та Ірвіна, які були добрив азотом під час довгострокових експериментів. Це дозволило вченим точно знати, скільки азоту додавалася, і враховувати ефекти, що спостерігаються.

У багатьох випадках азот може змінювати біологічніпроцеси, які, своєю чергою, впливають те що, як грунт зберігає вуглець. Такі процеси включають підживлення росту рослин, а також уповільнення зростання чисельності мікробів, які допомагають розкладати мертві організми в грунті. Чого дослідники не очікували, то це великого впливу на зберігання вуглецю за рахунок абіотичних чи небіологічних процесів. 

Як правило, ґрунти «опираються» різкимзмін pH, вивільняючи такі елементи, як кальцій, в обмін на кислотність. Оскільки азот підкисляв ґрунти на деяких ділянках, які вивчалися в рамках цього дослідження, земля намагалася протистояти цій кислотності, виділяючи кальцій. При цьому частину вуглецю, стабілізованого асоціацією з кальцієм, також було втрачено.

«Це дивовижний результат, бо основнийефект здається абіотичним, - сказав Йоганн Пюспок, аспірант Каліфорнійського університету в Ріверсайді з екологічних наук та перший автор дослідження. — Це означає, що голі ділянки ґрунту без рослинного покриву і з низькою мікробною активністю, які я завжди вважав областями, де мало що відбувається, мабуть, також схильні до забруднення азотом».

Ґрунт посушливих земель, що характеризуєтьсяобмеженою здатністю утримувати вологу та низьким вмістом органічних речовин, що покриває приблизно 45% площі суші Землі. Вона відповідає за зберігання великої кількості вуглецю у світі. 

"Нам потрібно більше інформації про те, наскільки широко поширені такі ефекти підкислення і як вони працюють у неекспериментальних умовах осадження азоту", - сказав Пюспок.

Однак, оскільки немає швидкого рішення для цьогоявища і немає чіткого способу звернути назад процес після того, як він почався, дослідники рекомендують максимально скоротити викиди, щоб допомогти ґрунту зберегти свої запаси вуглецю.

Читати далі:

Вчені назвали топ-6 способів «врятувати» пам'ять людей похилого віку

Таємничий відбиток під землею здивував вчених. Йому більше 1000 років

Меч, який вважали підробкою, виявився артефактом бронзової доби і йому 3 000 років.