Τα αποσυνθέσιμα φύλλα είναι μια απροσδόκητη πηγή αερίων του θερμοκηπίου

Ερευνητές αναφέρουν σε μια νέα μελέτη η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Nature Geoscience, ότι έχουν εντοπίσει μια νέα πηγή οξειδίου του αζώτου (N2O), ένα αέριο θερμοκηπίου που είναι πιο ισχυρό από το διοξείδιο του άνθρακα, που προέρχεται από μικρά κομματάκια φύλλων που αποσυντίθενται στο έδαφος.

Αυτή η νέα ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει στην τελειοποίηση των προβλέψεων για εκπομπές νιτρικού οξειδίου καθώς και να καθοδηγήσει τις μελλοντικές πρακτικές γεωργίας και διαχείρισης του εδάφους.

“Το μεγαλύτερο μέρος του οξειδίου του αζώτου παράγεται μέσα σε μικρούς όγκους χώματος, όπου αυτά τα λεγόμενα hot spots, μπορούν να εκπέμπουν γρήγορα πολύ οξείδιο του αζώτου”, αναφέρουν οι ερευνητές στη μελέτη τους. “Αλλά ο λόγος για την εμφάνιση αυτών των hot spots, έχει απασχολήσει τους μικροβιολόγους εδάφους από τότε που ανακαλύφθηκαν πριν από αρκετές δεκαετίες”.

Μέχρι σήμερα οι επιστήμονες μελετούσαν μεγαλύτερες χωρικές κλίμακες. Είναι δύσκολο να μελετηθεί και να επισημανθεί ένα ολόκληρο πεδίο ως πηγή εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου όταν η πηγή είναι γραμμάρια εδάφους που φιλοξενεί αποσυνθένοντα φύλλα.

Η αλλαγή της προβολής από τα κιάλια στα μικροσκόπια, θα βοηθήσει στη βελτίωση των προβλέψεων εκπομπών οξειδίου του αζώτου, οι οποίες παραδοσιακά είναι περίπου 50 τοις εκατό ακριβείς, στην καλύτερη περίπτωση. Το δυναμικό αύξησης της θερμοκρασίας του πλανητικού οξείδιο του αζώτου είναι 300 φορές μεγαλύτερο από το διοξείδιο του άνθρακα και οι εκπομπές καθοδηγούνται σε μεγάλο βαθμό από τις γεωργικές πρακτικές.

“Η νέα μας μελέτη ρίχνει νέο φως σε ότι οδηγεί τις εκπομπές του οξειδίου του αζώτου από παραγωγικές γεωργικές εκτάσεις”, αναφέρουν επίσης οι ερευνητές στη μελέτη τους. “Χρειαζόμαστε τέτοιες μελέτες για να καθοδηγήσουμε τη δημιουργία βιώσιμων γεωργικών πρακτικών που είναι απαραίτητες για τη διατροφή ενός αυξανόμενου ανθρώπινου πληθυσμού με ελάχιστες περιβαλλοντικές επιπτώσεις”.

Οι ερευνητές για τις ανάγκες της μελέτης τους, ανέλυσαν πήραν δείγματα εδάφους από ένα βιολογικό σταθμό. Στη συνέχεια εξέτασαν τα δείγματα σε εγκαταστάσεις σάρωσης synchrotron, μίας πολύ ισχυρότερης έκδοσης ενός ιατρικού σαρωτή υπολογιστικής τομογραφίας.Ο ισχυρός ανιχνευτής ακτίνων Χ διείσδυσε στο έδαφος και επέτρεψε στην ομάδα να χαρακτηρίσει με ακρίβεια τα περιβάλλοντα όπου παράγεται και εκπέμπεται το οξειδίου του αζώτου.

Βρήκαν ότι οι εκπομπές των hotspot συμβαίνουν μόνο όταν υπάρχουν μεγάλοι πόροι του εδάφους. Τα σωματίδια του φύλλου δρουν σαν μικροσκοπικά σφουγγάρια στο έδαφος, απορροφώντας νερό από μεγάλους πόρους για να δημιουργήσουν ένα μικρο-βιότοπο ιδανικό για τα βακτήρια που παράγουν οξείδιο του αζώτου.

Σε περιοχές όπου υπάρχουν μικρότεροι πόροι δεν παράγεται τόσο πολύ οξείδιο του αζώτου. Μικροί πόροι, όπως σε αργιλώδη εδάφη, συγκρατούν το νερό πιο σφιχτά έτσι ώστε να μην μπορούν να απορροφηθούν από τα σωματίδια του φύλλου. Χωρίς πρόσθετη υγρασία, τα βακτήρια δεν είναι σε θέση να παράγουν τόσο πολύ οξείδιο του αζώτου. Οι μικροί πόροι καθιστούν επίσης πιο δύσκολο το αέριο που παράγεται να εγκαταλείψει το έδαφος πριν καταναλωθεί από άλλα βακτήρια.

Αυτή η μελέτη εξέτασε τη γεωμετρία των πόρων στους ρύπους ως μια βασική μεταβλητή που επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο το άζωτο μετακινείται μέσω αυτών των εδαφών. Η γνώση αυτών των πληροφοριών θα οδηγήσει σε νέους τρόπους μείωσης των εκπομπών οξειδίου του αζώτου από γεωργικά εδάφη.

Πιο συγκεκριμένα, η μελλοντική έρευνα θα εξετάσει ποιών φυτών τα φύλλα συμβάλλουν σε υψηλότερες εκπομπές οξειδίου του αζώτου. Φυτά με περισσότερο άζωτο στα φύλλα τους, όπως οι σπόροι σόγιας, πιθανότατα θα αποδώσουν περισσότερο από το αέριο, καθώς τα φύλλα τους αποσυντίθενται. Οι ερευνητές θα εξετάσουν επίσης τα χαρακτηριστικά φύλλων και ριζών και θα δουν πώς αυτά επηρεάζουν τις εκπομπές.

Παραπομπές

A. N. Kravchenko et al. Hotspots of soil N2O emission enhanced through water absorption by plant residue. Nature Geoscience (2017). DOI: 10.1038/ngeo2963

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *