Интенсивные осадки ответственны за треть стока азота, согласно новому исследованию

Кратковременные события с сильными дождями, случающиеся лишь несколько дней в году, могут составлять до трети годового стока азота с сельскохозяйственных угодий в бассейне реки Миссисипи. К такому выводу пришли учёные из Университета штата Айова.

Исследование, опубликованное в журнале Communications Earth & Environment, использует инновационные методы компьютерного моделирования для количественной оценки стока азота с наземных экосистем в реки и ручьи. Азотные удобрения, вносимые на сельхозугодья Среднего Запада, могут попадать в Миссисипи и способствовать формированию гипоксической «мёртвой зоны» в Мексиканском заливе, наносящей вред морской жизни. Полученные данные могут помочь оптимизировать сельскохозяйственные практики, включая сроки и способы внесения удобрений, чтобы снизить негативный эффект.

Для анализа влияния осадков на нагрузку азотом в водоёмах Среднего Запада авторы использовали моделирование и общедоступные данные о качестве воды, начиная с 1980 года. Исследование фокусировалось на экстремальных осадках, определяемых как те, что превышают 90-й процентиль исторических ежедневных записей для данной местности в конкретном месяце. В масштабах всего бассейна такие события происходили в среднем всего 8,6 дня в году, но, согласно данным, они обеспечивали около трети общего годового выноса азота.

«Частота экстремальных дождей имеет тенденцию к росту в последние годы, что делает наши выводы ещё более актуальными, — отметил соавтор работы Цзень Чжан. — Если раньше такие осадки были более вероятны в нижней части бассейна Миссисипи, то теперь они смещаются на север, в верхнюю часть бассейна, где использование азотных удобрений более интенсивно». Понимание этих тенденций может помочь фермерам снизить риск выноса азота, например, корректируя время или дробя внесение удобрений. Моделирование показывает, что такие стратегии могут уменьшить нагрузку на водоёмы без ущерба для урожайности.