Podle nového výzkumu vedeného Zhongjie Yu, hydrologem z University of Illinois Urbana-Champaign, toky v zemědělských oblastech vypouštějí značné množství oxidu dusného, silného skleníkového plynu. V nedávné studii provedené v horním toku povodí Minnesoty Yu zjistil, že voda obsahuje množství rozpuštěného oxidu dusného desetitisíckrát vyšší, než by se dalo očekávat za normálních atmosférických podmínek.
Yu, odborný asistent na katedře přírodních zdrojů a věd o životním prostředí, a jeho tým publikovali dva články zdůrazňující, že většina těchto emisí pochází z nitrifikačních procesů v zemědělských půdách. Tento jev přispívá k větší části ročního rozpočtu oxidu dusného, než se dříve odhadovalo.
Emise oxidu dusného se tradičně měří přímo z půdy. Yuův výzkum však poukazuje na významné emise z potoků a řek, které přijímají odtok dusíku ze zemědělské půdy. "Zaměření pouze na půdní emise nezohledňuje ztrátu oxidu dusného v ekosystémech po proudu," vysvětlil Yu. Jeho studie naznačují, že tyto nepřímé emise by mohly tvořit až jednu třetinu celkových emisí v oblasti Corn Belt.
Zemědělství je dobře známým zdrojem oxidu dusného, který je téměř 300krát účinnější při zachycování tepla než oxid uhličitý a zůstává v atmosféře po dlouhou dobu. Proces obvykle začíná, když se na pole aplikují hnojiva na bázi dusíku. Zatímco část dusíku je absorbována plodinami, značná část může být smyta do blízkých vodních toků nebo přeměněna na oxid dusný půdními mikroby.
Yuova zjištění naznačují, že konvenční přístup k měření emisí oxidu dusného může podceňovat příspěvek z potoků a řek. Zlepšením našeho porozumění těmto nepřímým cestám lze vyvinout přesnější regionální inventury emisí, což pomůže při navrhování účinných strategií zmírňování.
Výzkum také identifikoval kritická období a místa pro emise oxidu dusného, například po vydatných srážkách nebo tání sněhu a v oblastech se silnými hydrologickými vazbami mezi půdami a toky. Yu zdůraznil důležitost cílených snah o zmírnění v těchto časech.
Kromě praktických důsledků pro zemědělský management studie zdůrazňuje potřebu holistických přístupů, které berou v úvahu oběhy dusíku i vody. To by mohlo zahrnovat postupy, jako je používání zimních krycích plodin nebo řízené zavlažování ke snížení vyluhování a zlepšení kvality vody, což může také pomoci při snižování emisí skleníkových plynů.
Výsledky těchto studií, podporované National Science Foundation a dalšími mezinárodními finančními orgány, byly zveřejněny vEnvironmentální věda a technologieaGeofyzikální výzkumné dopisy. Další výzkum bude pokračovat v síti sedmi věží, aby bylo možné lépe porozumět regionálnímu dopadu těchto emisí.
