Ученые обнаружили изотопный «отпечаток пальца» выбросов N₂O из арктической тундры

Новое исследование Университета Восточной Финляндии впервые представляет изотопный «отпечаток пальца» закиси азота, производимой арктическими почвами. Это открытие открывает новые возможности для прогнозирования будущих тенденций содержания закиси азота в атмосфере, а также для определения мер по смягчению последствий изменения климата в Арктике — регионе, особенно чувствительном к изменению климата.

Закись азота (N₂O) является мощным парниковым газом и вторым по величине фактором разрушения озонового слоя в стратосфере. До недавнего времени ученые полагали, что выбросы N₂O в холодных климатических регионах, таких как Арктика и Субарктика, незначительны. Однако это предположение было опровергнуто около десяти лет назад, когда обнаружилось, что обнаженные торфяные поверхности в мерзлотных торфяниках выделяют большое количество N₂O.

В новом исследовании ученые изучили изотопы азота и кислорода в образцах N₂O, собранных на мерзлотных торфяниках на северо-западе России. Используя анализ «предпочтения сайта», они также идентифицировали специфические изотопы, занимающие два разных азотных центра в молекуле закиси азота. Работа впервые представляет изотопную подпись N₂O, производимого почвами арктической тундры.

Поскольку разные микробные процессы оставляют различные изотопные отпечатки на закиси азота, исследователи также надеялись определить относительный вклад различных микробов, перерабатывающих азот. Результаты позволяют предположить, что выбросы N₂O могут быть связаны с процессом нитрификационного денитрификации. Однако в год исследования выбросы были низкими по сравнению с предыдущими периодами, и даже продвинутая методика не позволила однозначно определить роль разных микробов.

Тем не менее, полученные данные чрезвычайно ценны, поскольку изотопные данные по N₂O из Арктики и Субарктики крайне редки. Они могут помочь в прогнозировании будущих тенденций и выявлении мер по смягчению последствий изменения климата. В будущем усиленные выбросы N₂O из природных почв, таких как субарктическая тундра, могут маскировать изотопный эффект от мер по сокращению выбросов в сельском хозяйстве.