Исследователи разработали прогностическую модель для измерения выбросов закиси азота в реках и ручьях

Ученые представили новую прогностическую модель для оценки глобальных выбросов закиси азота (N₂O) из рек и ручьев. Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), предлагает инструмент для решения сложной задачи количественной оценки этих выбросов. N₂O — парниковый газ с потенциалом глобального потепления в 300 раз выше, чем у CO₂, сохраняющийся в атмосфере более века и наносящий значительный ущерб озоновому слою. Реки и ручьи являются источниками N₂O, так как в них активно протекает денитрификация — микробный процесс преобразования растворенного азота в газообразные формы.

Новая модель имеет широкую применимость и позволяет оценивать выбросы N₂O на основе простых показателей: размера водотока, характера землепользования и растительного покрова на прилегающих территориях, типа биома и различных климатических условий. Это важно, поскольку быстрое изменение землепользования, например, осушение исторических водно-болотных угодий под сельхозугодья, увеличило поступление биодоступного азота в водные системы. «Часть этого азота будет преобразована микробами в N₂O, и, поскольку это мощный парниковый газ, то, где и когда это происходит в текучих водах, представляет большой интерес, как сейчас, так и в будущем», — отметила соавтор исследования Дженнифер Танк из Университета Нотр-Дам.

Международная команда ученых проанализировала опубликованные данные о выбросах из водотоков по всему миру, включая реку Каламазу в Мичигане, реку Гудзон в Нью-Йорке, реку Суэйл-Уз в Великобритании и шесть крупных рек Африки, а также провела собственные измерения в речных сетях Мичигана и Индианы. Анализ показал, что выбросы N₂O зависят от размера реки: с его увеличением производство газа смещается от русла к толще воды. «Наше исследование использует разнообразный глобальный набор данных для создания модели, которая может лучше прогнозировать влияние деятельности человека и факторов окружающей среды на производство N₂O», — пояснила соавтор Марта Ди.

Эта модель станет ценным инструментом для ученых и управляющих водными ресурсами, позволяя точно прогнозировать выбросы N₂O при различных сценариях, включая температуру воды, изменения в землепользовании и влияние изменения климата.