Исследования показали что ручьи рядом с фермами являются мощным источником парниковых газов

Согласно исследованию гидролога Чжунцзе Ю из Университета штата Иллинойс в Урбана-Шампейн (США) ручьи в сельскохозяйственных регионах выбрасывают значительное количество закиси азота — мощного парникового газа. В процессе исследования водосборного бассейна в верховьях Миннесоты Ю обнаружил, что концентрации растворенной закиси азота в воде в десятки тысяч раз превышают нормальные атмосферные уровни.

Чжунцзе Ю, доцент кафедры природных ресурсов и экологических наук, и его команда опубликовали две статьи, в которых подчеркивается, что большая часть этих выбросов происходит в результате процессов нитрификации в сельскохозяйственных почвах. Данное явление вносит намного больший вклад в ежегодное пополнение «углеродного бюджета» закиси азота, чем считалось ранее.

Традиционно выбросы закиси азота измерялись непосредственно в почве. Однако исследования Ю указывают на большое количество выбросов из ручьев и рек, в которые азот попадает в результате вымывания с сельскохозяйственных земель. «Фокусировка только на выбросах из почвы не учитывает потери закиси азота в экосистемах ниже по течению», — пояснил Ю. Его исследования показывают, что эти косвенные выбросы могут составлять до одной трети от общего объема выбросов в регионе «Кукурузного пояса США».

Сельское хозяйство — давно известный источник формирования закиси азота, который почти в 300 раз эффективнее углекислого газа удерживает тепло и надолго остается в атмосфере. Этот процесс начинается с внесения азотных удобрений на поля. Часть азота усваивается растениями, но значительная его доля может вымываться в близлежащие водоемы или преобразовываться в закись азота почвенными микробами.

Результаты исследований Ю показывают, что традиционные методы измерения выбросов закиси азота недооценивают такие источники, как ручьи и реки. Приняв это во внимание, можно собрать более точные региональные кадастры выбросов и разработать эффективные стратегии для сокращения вредных выбросов.

Исследование также выявило критические периоды и расположение выбросов закиси азота. Например, после сильных дождей или таяния снега, а также в районах с сильными гидрологическими связями между почвами и ручьями. Ю подчеркнул важность целенаправленных усилий по снижению выбросов в такие периоды.

Помимо практических последствий для ведения сельского хозяйства, исследование подчеркивает необходимость комплексного подхода с учетом азотного и водного циклов. Это может включать такие методы, как использование покровных культур в зимний период или контролируемое орошение для уменьшения вымывания азота и улучшения качества воды, что также может снизить выбросы парниковых газов.

Результаты проведенных исследований, поддержанных Национальным научным фондом и другими международными организациями, были опубликованы в журналах Environmental Science & Technology и Geophysical Research Letters. Дальнейшие исследования будут продолжены в сети из семи вышек на территории США и нацелены на получение более широкого представления о региональном воздействии этих выбросов.