Новое исследование количественно оценивает температурную чувствительность газообразных потерь азота в почвах лесных экосистем

Ученые из Института прикладной экологии и Института географических наук и исследований природных ресурсов Китайской академии наук изучили критическую роль газообразных потерь азота (N₂O и N₂) в ограничении азота и их влияние на функцию стока углерода в наземных экосистемах, особенно в контексте глобального потепления.

Исследователи разработали новую технику мечения с помощью стабильного изотопа ¹⁵N для количественного определения скоростей образования N₂O и N₂ в результате денитрификации в лесных почвах на 18 участках в Китае, охватывающих широкий климатический градиент. Результаты показали экспоненциальный рост скоростей образования N₂O и N₂ при денитрификации с повышением температуры. Было обнаружено, что температурная чувствительность выделения N₂O и N₂ в разных климатических зонах согласуется, со значениями Q₁₀, равными 2.1 ± 0.5 и 2.6 ± 0.6, соответственно.

Ученые подчеркнули, что потепление будет дополнительно усиливать выбросы N₂O — мощного парникового газа, создавая петлю положительной обратной связи для изменения климата. Кроме того, более теплый климат способствует более полной денитрификации, что приводит к увеличению потерь газообразного азота из почвы в виде N₂. Эти потери и вызванное ими ограничение азота, вероятно, будут дополнительно снижать первичную продуктивность и функцию стока углерода в наземных экосистемах, поскольку большинство лесов ограничены по азоту.

Для оценки воздействия глобального потепления на газообразные потери азота из лесных почв исследователи использовали модель экосистемных процессов DyN-LPJ. Модель предсказывает увеличение скоростей выделения N₂O и N₂ к 2100 году при сценариях потепления SSP2-4.5 и SSP5-8.5.