Решения для мира, перенасыщенного азотом

Азот является одновременно необходимым питательным веществом и загрязнителем, побочным продуктом сжигания ископаемого топлива и удобрением, которое кормит миллиарды. Его влияние — благо или угроза — зависит от формы, местоположения и количества. Сельское хозяйство, промышленность и транспорт щедро распространили азот по планете, отмечают шестнадцать учёных в новом выпуске серии ESA Issues in Ecology «Избыток азота в окружающей среде США: тенденции, риски и решения». Это имеет сложные и взаимосвязанные последствия для экологических сообществ, от которых мы зависим, а также для здоровья человека.

Опираясь на широкий спектр знаний в области качества воздуха, агрономии, экологии, эпидемиологии и геохимии подземных вод, авторы прослеживают путь азота через различные химические формы и биологические превращения по мере его перемещения через экономические, экологические и регуляторные границы. Они выступают за системный, а не фрагментарный подход к управлению этим ресурсом и его последствиями.

Когда-то азот был критически важным лимитирующим элементом сельскохозяйственного производства, но теперь его избыток в формах аммиака и нитратов переполняет поля и скотные дворы. Это загрязняет питьевую воду и воздух, изменяя химический состав и структуру экологических сообществ. Азот легко перемещается и эффективно распределяется ветром и водой. Хотя дополнительное удобрение кажется благом, оно приносит пользу не всем видам одинаково, приводя к таким резким изменениям, как цветение водорослей, которое губит другие виды. Азот также подкисляет почву, вымывая другие важные питательные вещества.

«Мы знаем, как сократить выбросы оксидов азота от сжигания ископаемого топлива до очень малого количества. Наука известна, технологии есть, и у нас есть регуляторные инструменты», — говорит соавтор Джеймс Гэллоуэй. — «А вот что касается производства пищи — здесь всё становится интереснее. Как можно производить необходимую обществу пищу, используя при этом меньше азота?»

В отчёте перечислены стратегии, помогающие фермерам максимизировать эффективное использование удобрений, а не просто урожайность. Среди них — буферные полосы и водно-болотные угодья, управление навозом и оптимизация схем внесения удобрений. В нём также рассматриваются затраты на их внедрение и программы поддержки фермеров в неурожайные годы.

«Самое большое положительное воздействие от использования азота человеком — это возможность выращивать пищу, и мы не должны это упускать из виду», — отмечает Гэллоуэй. Баланс между дешёвой обильной пищей и ущербом от попадания азота в окружающую среду — это дискуссия, которую авторы хотели бы видеть более заметной на политической арене.