Tradicinis perspėjimas — kad didesnė temperatūra skatina dirvą išskirti daugiau azoto junginių — neveikia visose vietovėse. Šešerių metų lauko eksperimentas Liaonino provincijos miškuose rodo, jog gamta reaguoja sudėtingiau: šiluma gali mažinti tam tikrų azoto junginių emisijas, ypač kai kartu atsiranda dirvos išdžiūvimas.
Ką atliko mokslininkai?
Kalifornijos ir Kinijos tyrėjų komanda šešerius metus lauke montavo infraraudonųjų spindulių šildytuvus virš medžių viršūnių, imituodama vidutinį planetos atšilimą maždaug 2 °C. Buvo atlikta daugiau nei 200 000 dirvos dujų matavimų, o rezultatai paskelbti žurnale Proceedings of the National Academy of Sciences. Tokia didelė apimtis leido stebėti ilgalaikes tendencijas ir dienos bei sezoninius pokyčius natūralioje aplinkoje.
Pagrindiniai radiniai
Palyginti su kontrolinėmis plotėmis, šildytuose sklypuose sumažėjo kelių azoto junginių emisijos: azoto oksidų kiekis buvo maždaug 19 % mažesnis, o itin svarbaus šiltnamio efekto dujų — juodojo azoto protozido (N2O) — emisijos sumažėjo apie 16 %. Tai prieštarauja paprastam laboratoriniam scenarijui, pagal kurį temperatūros kilimas aktyvina mikrobus ir didina azoto išsiskyrimą.
Tyrėjai aiškina, kad laboratorijoje šilumos poveikis dažnai nėra lydimas drėgmės pokyčių, todėl mikrobinė veikla išties intensyvėja. Lauke šiluma dažnai ateina kartu su didesne išgaravimo sparta ir dirvos sausinimu. Kai dirva išdžiūsta, mikrobinė veikla sulėtėja arba laikinai „išsijungia“, todėl dujų gamyba sumažėja.
Kai šis mechanizmas veikia ir kada ne
- Veikimo slenkstis: efektas buvo ryškus regionuose, kuriuose metinės kritulių normos yra mažesnės nei apie 1000 mm.
- Drėgnose ekosistemose: jei šiluma ateina kartu su padidėjusia drėgme, mikrobinė veikla ir azoto nuostoliai paprastai didėja.
- Miškų zonose: nors azoto emisijos gali mažėti, tai nereiškia, kad azotas pasilieka naudingai: ištroškę medžiai negali jo įsisavinti, tad miško augimas gali sulėtėti.
Ką tai reiškia klimato prognozėms?
Šis eksperimentas primena, kad laboratorinės išvados nebūtinai atspindi laukinės gamtos dinamiką. Klimato modeliai turi tiksliau atsižvelgti į drėgmės ir temperatūros sąveiką bei vietines sąlygas, kad prognozės būtų patikimesnės. Sumažėjusios emisijos sausoje dirvoje nėra priežastis nusiraminti: ekosistemų sveikata vis tiek gali būti pažeista, o anglies ir azoto ciklai — sutrikdyti. Reikia daugiau lauko duomenų, įvairių klimato ir dirvožemio tipų tyrimų, kad modeliai geriau atspindėtų realią gamtą ir padėtų priimti informuotus sprendimus dėl klimato politikos.