Potoci u poljoprivrednim regijama ispuštaju značajne količine dušikovog oksida, snažnog stakleničkog plina, prema novom istraživanju koje je vodio Zhongjie Yu, hidrolog sa Sveučilišta Illinois Urbana-Champaign. U nedavnom istraživanju provedenom u gornjem dijelu sliva Minnesote, Yu je otkrio da voda sadrži razine otopljenog dušikovog oksida desetke tisuća puta veće od onih koje bi se očekivale u normalnim atmosferskim uvjetima.
Yu, docent na Odsjeku za prirodne resurse i znanosti o okolišu, i njegov tim objavili su dva rada u kojima se ističe da većina tih emisija potječe iz procesa nitrifikacije u poljoprivrednim tlima. Ovaj fenomen pridonosi većem dijelu godišnjeg proračuna dušikovog oksida nego što se prethodno procjenjivalo.
Tradicionalno se emisije dušikovog oksida mjere izravno iz tla. Međutim, Yuovo istraživanje ukazuje na značajne emisije iz potoka i rijeka koje primaju dušik koji otječe s poljoprivrednog zemljišta. "Fokusiranje samo na emisije tla ne uzima u obzir gubitak dušikovog oksida u nizvodnim ekosustavima", objasnio je Yu. Njegove studije pokazuju da bi te neizravne emisije mogle činiti do jedne trećine ukupnih emisija u regiji kukuruznog pojasa.
Poljoprivreda je dobro poznati izvor dušikovog oksida, koji je gotovo 300 puta učinkovitiji u zadržavanju topline od ugljičnog dioksida i ostaje u atmosferi dulje vrijeme. Proces obično počinje kada se na polja primjenjuju gnojiva na bazi dušika. Dok dio dušika apsorbiraju usjevi, značajan dio se može isprati u obližnje vodene tokove ili mikrobi iz tla pretvoriti u dušikov oksid.
Yuovi nalazi pokazuju da bi konvencionalni pristup mjerenja emisija dušikovog oksida mogao podcijeniti doprinos potoka i rijeka. Poboljšanjem našeg razumijevanja ovih neizravnih putova, mogu se razviti točniji regionalni inventari emisija, koji pomažu u osmišljavanju učinkovitih strategija ublažavanja.
Istraživanje je također identificiralo kritična razdoblja i lokacije za emisije dušikovog oksida, kao što je nakon jake kiše ili otapanja snijega te u područjima s jakim hidrološkim vezama između tla i potoka. Yu je naglasio važnost ciljanih napora za ublažavanje u ovim vremenima.
Uz praktične implikacije za upravljanje poljoprivredom, studija naglašava potrebu za holističkim pristupima koji uzimaju u obzir cikluse dušika i vode. To bi moglo uključivati prakse poput korištenja zimskih pokrovnih usjeva ili kontroliranog navodnjavanja kako bi se smanjilo ispiranje i poboljšala kvaliteta vode, što također može pomoći u smanjenju emisija stakleničkih plinova.
Nalazi iz ovih studija, uz potporu Nacionalne zaklade za znanost i drugih međunarodnih financijskih tijela, objavljeni su uZnanost i tehnologija zaštite okolišaiGeophysical Research Letters. Daljnja istraživanja će se nastaviti u mreži od sedam tornjeva kako bi se steklo šire razumijevanje regionalnog utjecaja tih emisija.
