Z powodu ocieplenia gleba Arktyki wyczerpuje azot, a jego emisje gwałtownie rosną

Rosnące temperatury spowodowane globalnym ociepleniem powodują, że gleba Arktyki traci azot, niezbędny składnik odżywczy dla roślin. Bez tego pożywienia rośliny rosną słabiej, a zatem mają mniejszą zdolność do pochłaniania i zatrzymywania CO2, zgodnie z badaniem prowadzonym przez Centrum Badań Ekologicznych i Zastosowań Leśnych (CREAF) i Autonomiczny Uniwersytet w Barcelonie.

Przeciwieństwo tego, co myślano

Połowa węgla na planecie pozostaje zmagazynowana w zamarzniętych glebach Arktyki i Subarktyki, które obejmują takie regiony jak Grenlandia, Kanada, Alaska, Skandynawia i Islandia. Do tej pory wiadomo było, że wraz ze wzrostem temperatur mikroorganizmy żyjące w tym ekosystemie są bardziej aktywne, zużywają więcej węgla i emitują go w postaci CO2 do atmosfery.

Jednak nowe badanie, opublikowane w czasopiśmie Global Change Biology, ujawnia nieprzewidziane wcześniej konsekwencje: ciepło powoduje również wyczerpywanie się w glebie azotu, niezbędnego składnika odżywczego dla roślin.

Bez wystarczającej ilości azotu roślinność rośnie wolniej niż oczekiwano i nie jest w stanie wchłonąć tak dużej ilości CO2 ani zrównoważyć emisji generowanych przez glebę, co powoduje nieodwracalne i nieoczekiwane zwiększenie ogólnej równowagi .

Konkretnie, na każdy dodatkowy stopień temperatury tracimy z gleby od 1,7% do 2,6% azotu, co prowadzi do proporcjonalnej utraty węgla w postaci CO2 do atmosfery.

Dziesięć lat eksperymentów na Islandii

Odkrycia dokonano dzięki dziesięcioletniemu eksperymentowi na Islandii, „naturalnym laboratorium”, gdzie dzięki aktywności geotermalnej osiąga się wzrost temperatury gruntu o 0,5–40°C powyżej temperatury otoczenia i gdzie można na żywo obserwować, co się dzieje, gdy grunt na wysokich szerokościach geograficznych się ociepla.

„Wiedzieliśmy już, że zmiany klimatyczne powodują uwalnianie większej ilości CO2 z gleb Arktyki, ale sądziliśmy, że część tej emisji jest równoważona przez wzrost roślin, który nieznacznie zwiększa się wraz z ociepleniem.

Jednak badanie pokazuje coś przeciwnego: dochodzi do utraty azotu, zmniejsza się żyzność gleby, a w rezultacie ekosystemy Arktyki nie są w stanie zrównoważyć emisji CO2 pochodzącego z mikroorganizmów” – twierdzi Sara Marañón, badaczka kierująca badaniem.

Rozdzielenie podaży i popytu

W normalnych warunkach mikroorganizmy są najbardziej aktywne wiosną i latem, zużywając azot i przekształcając go w amon i azotany – związki stanowiące pożywienie dla roślin.

Jednak wraz ze wzrostem temperatury proces ten staje się niesynchronizowany: mikroorganizmy są już „w pełni rozbudzone” zimą, gdy rośliny są jeszcze uśpione z powodu braku światła i nie potrzebują tego wkładu składników odżywczych, co powoduje „rozłączenie podaży i popytu”.

Rezultat: przekształcony azot jest niewykorzystany i utracony. Część może przedostać się do wód gruntowych w postaci azotanów i zanieczyścić systemy wodne, podczas gdy inna część może zostać uwolniona jako podtlenek azotu, gaz cieplarniany prawie 300 razy silniejszy niż CO2.

Co więcej, w wyższych temperaturach zmniejsza się zdolność gleby do magazynowania azotu. Między innymi dlatego, że ciepło zmniejsza liczbę i wielkość mikroorganizmów, a także liczbę drobnych korzeni, naturalnych magazynów azotu, przez co dostępnych jest coraz mniej rezerw.

Według tego samego źródła największe wycieki azotu występują podczas odwilży, ponieważ to okres, w którym ten „naturalny magazyn” azotu jest najbardziej obfity, a rośliny jeszcze nie wyrosły, aby go wchłonąć. EFEverde