Земля превращается в гигантскую выхлопную трубу: ученые выясняли почему

Новое исследование Калифорнийского университета в Риверсайде показало, что азот, выделяемый машинами, заставляет сухую почву высвобождать углерод и отправлять его обратно в атмосферу, что может способствовать изменению климата.

Промышленное производство, сельское хозяйство и, что особенно важно, транспортные средства — все эти отрасли человеческой деятельности активно сжигают ископаемое топливо, которое выделяет азот в воздух. В результате уровень азота в атмосфере Земли утроился по сравнению с 1850 годом. Исследовательская группа решила выяснить, влияет ли этот дополнительный азот на способность почвы удерживать углерод и препятствовать тому, чтобы он стал парниковым газом.

«Поскольку азот используется в качестве удобрения для растений, мы ожидали, что дополнительный азот будет способствовать росту растений, а также микробной активности, тем самым увеличивая содержание углерода в почве», — сказал Питер Хомяк, соавтор исследования и доцент кафедры наук об окружающей среде в Калифорнийском университете в Риверсайде.

В засушливой почве, которая покрывает большую часть Южной Калифорнии, они не видели ничего подобного.

Вместо этого команда обнаружила, что при определенных условиях дополнительный азот вызывает подкисление почвы в засушливых районах и выщелачивание кальция. Кальций связывается с углеродом, и эти два элемента вместе покидают почву. Этот вывод подробно описан в журнале Global Change Biology.   

Исследовательская группа взяла образцы почвы из экологических заповедников недалеко от Сан-Диего и Ирвина, которые были удобрены азотом в ходе долгосрочных экспериментов. Это позволило ученым точно знать, сколько азота добавлялось, и учитывать наблюдаемые эффекты.

Во многих случаях азот может менять биологические процессы, которые, в свою очередь, влияют на то, как почва хранит углерод. Такие процессы включают в себя подпитку роста растений, а также замедление роста численности микробов, которые помогают разлагать мертвые организмы в почве. Чего исследователи не ожидали, так это большого влияния на хранение углерода за счет абиотических или небиологических процессов. 

Как правило, почвы «сопротивляются» резким изменениям pH, высвобождая такие элементы, как кальций, в обмен на кислотность. Поскольку азот подкислял почвы на некоторых участках, которые изучались в рамках этого исследования, земля пыталась противостоять этой кислотности, выделяя кальций. При этом часть углерода, стабилизированного ассоциацией с кальцием, также была потеряна.

«Это удивительный результат, потому что основной эффект кажется абиотическим, — сказал Иоганн Пюспок, аспирант Калифорнийского университета в Риверсайде по экологическим наукам и первый автор исследования. — Это означает, что голые участки почвы без растительного покрова и с низкой микробной активностью, которые я всегда считал областями, где мало что происходит, по-видимому, также подвержены загрязнению азотом».

Почва засушливых земель, характеризующаяся ограниченной способностью удерживать влагу и низким содержанием органических веществ, покрывает примерно 45% площади суши Земли. Она отвечает за хранение большого количества углерода в мире. 

«Нам нужно больше информации о том, насколько широко распространены такие эффекты подкисления и как они работают в неэкспериментальных условиях осаждения азота», — сказал Пюспок. 

Однако, поскольку нет быстрого решения для этого явления и нет четкого способа обратить вспять процесс после того, как он начался, исследователи рекомендуют максимально сократить выбросы, чтобы помочь почве сохранить свои запасы углерода.


Читать далее:

Ученые назвали топ-6 способов «спасти» память пожилых людей

Таинственный отпечаток под землей удивил ученых. Ему больше 1 000 лет

Меч, который считали подделкой, оказался артефактом бронзового века и ему 3 000 лет

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Экспериментальный лазер передал данные с зонда «Психея» на расстоянии 226 млн километров
Космос
Посмотрите на самое близкое фото обломка ракеты в космосе
Космос
Ученые нашли следы древних ритуалов майя на благословение
Наука
В Китае появились батареи со сверхбыстрой зарядкой для электрокаров: запас хода составляет 1000 км
Новости
Найдены скрытые «дорожки для мертвых»: их обнаружили с помощью лидара
Наука
Беспилотные грузовики Evocargo начинают работу во «Внуково» в рамках эксперимента
Новости
«Человеческие нейронные сети потребляют около 20 Вт, а искусственные — сотни ватт»
Технологии
Ученые считают, что недалеко от Земли есть «живая» планета
Новости
Китай готов к автономным летающим такси: когда будут первые полеты
Новости
Посмотрите на сотни черных «пауков», которые заполонили Марс весной
Космос
Где похоронен Платон: ученые наконец-то нашли ответ
Наука
Почему мужчины умирают в России на 10 лет раньше женщин: в Минздраве назвали причину
Новости
Крошечный и тонкий экран отслеживает активность мозга во время операции
Новости
Российские школьники создают автономную систему для борьбы с браконьерами
Новости
Телескоп НАСА наблюдал сверхновую, которая противоречит современным теориям
Космос
Данные передали со скоростью 25 Мбит/с на расстоянии в 226 000 000 км
Космос
Мертвая звезда осветила мощной вспышкой соседнюю галактику
Космос
Биологи представили альтернативную теорию происхождения строительных блоков жизни
Наука
Биоинженеры спроектировали клетки-киллеры для терапии рака мозга
Наука
Как Process Mining и Task Mining повышают эффективность и прибыльность бизнеса
Мнения