Nitrogén mint CO2-fék a talajban

A mérsékelt megtermékenyítés során a mikrobák kevesebb szerves anyagot bontanak le

Tégely talajminták: Az ilyen elemzések eredményeit a Jena kutatók gyűjtik a FluxNet adatbázisban. A minták információkat szolgáltatnak a talaj szénmérlegéről. © Sven Döring
felolvasta

A talajban levő nitrogén csökkenti az üvegházhatást. És nem csak műtrágyaként, amelyek elősegítik a növények szén-dioxid megkötését a légkörből. Legalább a mérsékelt erdőkben lelassítja a talajban levő szerves anyagok lebontását is, így kevesebb szén-dioxid távozik a földből a légkörbe. Egy nemzetközi kutatócsoport erre a következtetésre jutott a Nature Geoscience folyóirat jelenlegi számában.

{1r}

A kutatók új kutatásuk során adatokat gyűjtöttek különböző terepi vizsgálatokból és laboratóriumi kísérletekből. Ezt követően a legtöbb talaj kevesebb CO2-t bocsát ki a mérsékelt nitrogénbevezetésekből - átlagosan a kibocsátás tíz százalékkal csökken. Ez a hatás tehát nagyjából olyan nagy, mint a fokozott növénynövekedés. A kutatók mindazonáltal panaszkodnak, hogy a szénciklus jelenlegi modelljeiben elhanyagolják.

A megnövekedett nitrogénkoncentráció gátolja a baktériumok étvágyát

Még nem teljesen világos, hogy a talajban zajló folyamatok hogyan befolyásolják az éghajlatot, és hogyan reagálnak az éghajlatváltozásra. Markus Reichstein, a Jena Max Planck Biogeokémiai Intézet számára azonban egyértelmû: „A jelenlegi klímamodellek nem veszik kellõen figyelembe a talajfolyamatokat.” Bizonyítékul szolgál, hogy ő és 14 másik tudóság összefoglaló tanulmányokat készít, mint például a mérsékelt nitrogéntrágyázás vagy a levegõbõl való bejutás. befolyásolni a mikroorganizmusok aktivitását a talajban.

Így a megnövekedett nitrogénkoncentráció gátolja a baktériumok étvágyát a talajban: a mikroorganizmusok a talaj felületén 15% -kal kevesebbet hagynak a leveleknek és ágaknak, és a talajban már több viharvert szerves anyag. Ez volt a 36 erdőben végzett mérések átlaga a kutatócsoport által összehasonlítva. Még 57 egyedi kísérletnél is a becslés azon alapul, hogy a talajmikrobák által kilélegzett szén-dioxid mennyisége átlagosan kb. Tizedrel csökken. kijelző

Vegye figyelembe az éghajlat-modellek ismereteit

A lényeg az, hogy a légkör talajában lévő nitrogénnel táplált mikroorganizmusok körülbelül ugyanannyi szén-dioxidot takarítanak meg, mint amiből a nitrogénszegény növények nyerik ki. "A szakértők ezt a tudást egy ideje megvitatták, " mondja Reichstein. "A jelen tanulmányban sok egyedi eredmény összegyűjtésével megerősítettük azt."

Most ő és kollégái azt kérik, hogy végre bekerüljenek az éghajlati modellekbe. Ezt azonban óvatosan kell megtenni. Ha túl sok nitrogén jut a talajba, a talaj megsavanyul, a növények elpusztulnak és nem kötik a szént - akkor sem marad a szerves anyag a talajban.

Értékes FluxNet adatbázis

A kutatók által összehasonlított adatok fontos része egy új FluxNet adatbázisból származik, amelyet Reichstein és kollégái a jenai Max Planck Intézetben segítettek létrehozni. Itt a tudósok szerte a világon összegyűjtik a méréseket, hogy mennyi szén-dioxid-, vízgőz- és energia-ökoszisztémát cserélnek a légkörrel való földterületen. Új hangsúly a talaj bioabszorpciója.

Bármennyire jó az adat a nitrogén megtermékenyítésének a talaj mikroflórájára gyakorolt ​​hatásáról, a kutatók még nem tudják, hogy a nitrogén milyen módon gátolja a szerves anyagok bomlását. Jelenleg egy sor folyamatot tárgyalnak. Így a növények kevesebb gyökeret termelnek, ha kevesebb erőfeszítést kell tenniük a nitrogénben gazdag talajban, hogy meg tudják táplálni magukat a N rstoff-nal.

Kevesebb gyökér, kevesebb gomba

A kevesebb gyökér ugyanakkor azt is jelenti, hogy csökken a gombák száma, amelyek a növényekkel párhuzamosan élnek. A gombák a talajból nitrogént szolgáltatnak a növényeknek, és cserébe szénhidrátokat kapnak. Ha kevesebb gomba él a talajban, akkor csökken a hozzájuk kapcsolódó baktériumok száma.

És a mikroorganizmusoknak is kevesebb erőfeszítést kell tenniük annak érdekében, hogy magukat nitrogénellátással biztosítsák. Ezért a tudósok szerint megmentik az emészthetetlen fás növényi hulladék boncolására irányuló erőfeszítéseket. Mivel kevésbé foglalkoznak az energiaellátással, mint a ligninben levő nitrogéntel, amely a fa fő alkotóeleme.

Mikrobiális társadalom fluxusban

Ezenkívül a mikrobiális társadalom is megváltozik: Azokat a szervezeteket, amelyek kevés nitrogénnel tudnak kezelni, de a növényi hulladékból nem nyerik hatékonyan energiát, visszaszorítják. Ehelyett olyan baktériumok terjednek, amelyek elegendő nitrogénellátással akarnak táplálkozni, de kevesebb szén-dioxidot bocsátanak ki az energiatermelés során.

E folyamatok jobb megértése érdekében Reichstein és kollégái továbbra is vizsgálják, mi történik a földön. Azt is állítják, hogy meg kell vizsgálni a nitrogénnek a trópusokon gyakorolt ​​hatásait. "Lehet, hogy más hatása van, mert más tápanyagok, például a foszfor, sokkal fontosabbak ott" - mondja Reichstein: "Erről többet kell tudnunk, ha meg akarjuk becsülni a globális hatást.

(MPG, 2010.05.05. - DLO)