Исследование проливает новый свет на реакцию лесов на атмосферное загрязнение

Реакция лесов на повышенный уровень азота из атмосферного загрязнения не всегда одинакова. В то время как лес фильтрует азот, как и ожидалось, более высокий, чем считалось ранее, процент покидает экосистему в виде мощного парникового газа — закиси азота (N₂O). К такому выводу пришли исследователи.

Ранее считалось, что леса поглощают до 90% азота, выпадающего с атмосферными осадками. При насыщении экосистемы избыточный азот вымывается в водоемы, вызывая их загрязнение, или в низменных влажных почвах преобразуется микробами в N₂O. Новое исследование, опубликованное в Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, показало, что лес поглощал более половины азота из загрязнения, но производство закиси азота происходило с неожиданно высокой скоростью и не только у ручьев, но и в возвышенных частях водосбора, которые ранее не изучались. Выбросы N₂O с возвышенностей стали одним из главных путей потери азота в системе.

Это открытие меняет понимание того, как леса будут реагировать на атмосферное загрязнение. «Мы видим, что много азота поступает, но, кажется, он уходит в виде газа, и это новый поворот в нашем понимании», — отметил профессор биогеохимии Джейсон Кей. Составленный учеными баланс азота поможет лучше прогнозировать, как крупные ландшафты, например леса северо-востока США, отреагируют на рост уровня азота в атмосфере.

Исследование также впервые включило в баланс азота его поступление от выветривания горных пород. Оказалось, что около 10% ежегодного поступления азота в экосистему приходится на этот источник. Учитывая широкое распространение сланцевых пород на поверхности Земли, этот ранее упускаемый из виду фактор важен для глобальных моделей. Работа проводилась на базе обсерватории критической зоны «Сусвеханна-Шейл-Хиллс», где междисциплинарные данные многих исследователей позволили создать комплексную картину азотного цикла в лесном водосборе.