Моделируя будущие изменения земного покрова и землепользования, а также другие факторы, исследователи обнаружили, что многие леса не смогут поглощать столько углекислого газа, сколько планировалось, потому что им будет не хватать другого жизненно важного питательного вещества для роста растений: азота.«Леса поглощают углерод из атмосферы, но для того, чтобы растения фиксировали углерод, требуется определенное количество азота», — сказал аспирант Прасант Мейаппан, который проводил исследование с профессором атмосферных наук Атулом Джайном в сотрудничестве с Бристолем. преподаватель географии Джоанна Хаус. «Если это соотношение углерода к азоту неправильное, даже если вы добавите во много раз больше углерода, чем получается в настоящее время, леса не смогут поглотить лишний углерод».
В статье, опубликованной в журнале Global Biogeochemical Cycles, конкретно рассматриваются так называемые «вторичные леса» — места, которые вновь зарастают после вырубки лесов, лесозаготовок и пожаров.«Большинство лесных угодий на Земле — это вторичный лес», — сказал Джайн. «Когда первоначальные засаженные деревьями земли нарушаются, большая часть азота, содержащегося в почве, выбрасывается в атмосферу, что замедляет рост в этих областях».«Углерод, который теряется в лесу во время лесозаготовок или пожаров, может быть восполнен со временем, если лес вырастет заново, поэтому чистая потеря углерода будет минимальной. Если возобновление роста леса ограничено из-за нехватки азота, тогда чистые выбросы углерода будут выше», — сказал Хаус.
Еще одна проблема, усложняющая ограничение азота, — это удаление растительных остатков для сжигания. Межправительственная группа экспертов по изменению климата прогнозирует, что биоэнергетика потребуется для удовлетворения ожидаемого резкого увеличения потребления энергии в мире при одновременном ограничении выбросов углекислого газа. Лесные продукты и растительные остатки — листья и палки под кроной деревьев — а также увеличение площади лесозаготовок станут важным фактором в удовлетворении этих потребностей в энергии.
«Остатки со временем разлагаются и выделяют азот для растений», — сказал Джайн. «Убрав его, он еще больше изменит соотношение азота и углерода в будущем».Команда обнаружила, что, поскольку большинство климатических моделей, включенных в прогнозы МГЭИК, не учитывают влияние азота, они недооценивают чистые выбросы углерода 21 века в земельном секторе как минимум на 90 процентов, а то и на целых 150 процентов.«Если чистые наземные выбросы недооценены, это означает, что для достижения тех же целей по смягчению последствий необходимо будет принять более сильные меры по смягчению воздействия в других секторах, таких как энергетика», — сказал Хаус.
Джайн сказал, что в последнем отчете группы обсуждалась важность взаимодействия азотного и углеродного циклов, но это первое исследование, в котором количественно показано, как это взаимодействие влияет на выбросы, связанные с изменением почвенного покрова и землепользования.«Мы надеемся, что это исследование вызовет дискуссию о важности учета в климатических моделях ограничения азота при оценке силы будущего поглощения углерода землей в следующем отчете МГЭИК», — сказал Мейаппан.
Он добавил, что, когда есть больше моделей, группа может взять среднее по ним и предложить наиболее вероятные и актуальные прогнозы выбросов.