Τα ρεύματα σε αγροτικές περιοχές εκπέμπουν σημαντικές ποσότητες οξειδίου του αζώτου, ένα ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου, σύμφωνα με νέα έρευνα με επικεφαλής τον Zhongjie Yu, υδρολόγο στο Πανεπιστήμιο του Illinois Urbana-Champaign. Σε μια πρόσφατη μελέτη που διεξήχθη στο ανώτερο τμήμα μιας λεκάνης απορροής της Μινεσότα, ο Yu διαπίστωσε ότι το νερό περιείχε επίπεδα διαλυμένου υποξειδίου του αζώτου δεκάδες χιλιάδες φορές υψηλότερα από ό,τι θα αναμενόταν υπό κανονικές ατμοσφαιρικές συνθήκες.
Ο Yu, επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Φυσικών Πόρων και Επιστημών του Περιβάλλοντος, και η ομάδα του έχουν δημοσιεύσει δύο εργασίες που τονίζουν ότι η πλειονότητα αυτών των εκπομπών προέρχεται από διαδικασίες νιτροποίησης σε γεωργικά εδάφη. Αυτό το φαινόμενο συμβάλλει σε μεγαλύτερο μέρος του ετήσιου προϋπολογισμού του υποξειδίου του αζώτου από ό,τι είχε εκτιμηθεί προηγουμένως.
Παραδοσιακά, οι εκπομπές υποξειδίου του αζώτου μετρώνται απευθείας από το έδαφος. Ωστόσο, η έρευνα του Yu επισημαίνει σημαντικές εκπομπές από ρυάκια και ποτάμια που λαμβάνουν απορροή αζώτου από γεωργικές εκτάσεις. «Η εστίαση μόνο στις εκπομπές του εδάφους δεν λαμβάνει υπόψη το υποξείδιο του αζώτου που χάνεται στα κατάντη οικοσυστήματα», εξήγησε ο Yu. Οι μελέτες του δείχνουν ότι αυτές οι έμμεσες εκπομπές θα μπορούσαν να αποτελούν έως και το ένα τρίτο των συνολικών εκπομπών στην περιοχή του Corn Belt.
Η γεωργία είναι μια πολύ γνωστή πηγή οξειδίου του αζώτου, το οποίο είναι σχεδόν 300 φορές πιο αποτελεσματικό στην παγίδευση θερμότητας από το διοξείδιο του άνθρακα και παραμένει στην ατμόσφαιρα για μεγάλες περιόδους. Η διαδικασία συνήθως ξεκινά όταν εφαρμόζονται λιπάσματα με βάση το άζωτο στα χωράφια. Ενώ μέρος του αζώτου απορροφάται από τις καλλιέργειες, ένα σημαντικό μέρος μπορεί να ξεπλυθεί σε κοντινές υδάτινες οδούς ή να μετατραπεί σε οξείδιο του αζώτου από τα μικρόβια του εδάφους.
Τα ευρήματα του Yu υποδεικνύουν ότι η συμβατική προσέγγιση μέτρησης των εκπομπών υποξειδίου του αζώτου μπορεί να υποτιμήσει τη συμβολή των ρεμάτων και των ποταμών. Βελτιώνοντας την κατανόησή μας για αυτές τις έμμεσες οδούς, μπορούν να αναπτυχθούν πιο ακριβείς τοπικές απογραφές εκπομπών, βοηθώντας στο σχεδιασμό αποτελεσματικών στρατηγικών μετριασμού.
Η έρευνα εντόπισε επίσης κρίσιμες περιόδους και τοποθεσίες για εκπομπές υποξειδίου του αζώτου, όπως μετά από έντονες βροχοπτώσεις ή λιώσιμο χιονιού και σε περιοχές με ισχυρές υδρολογικές συνδέσεις μεταξύ εδαφών και ρεμάτων. Ο Yu τόνισε τη σημασία των στοχευμένων προσπαθειών μετριασμού κατά τη διάρκεια αυτών των περιόδων.
Εκτός από τις πρακτικές επιπτώσεις για τη διαχείριση της γεωργίας, η μελέτη υπογραμμίζει την ανάγκη για ολιστικές προσεγγίσεις που λαμβάνουν υπόψη τόσο τους κύκλους του αζώτου όσο και του νερού. Αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει πρακτικές όπως η χρήση καλλιέργειες χειμερινής κάλυψης ή ελεγχόμενη άρδευση για τη μείωση της έκπλυσης και τη βελτίωση της ποιότητας του νερού, κάτι που μπορεί επίσης να βοηθήσει στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.
Τα ευρήματα από αυτές τις μελέτες, που υποστηρίζονται από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών και άλλους διεθνείς χρηματοδοτικούς φορείς, έχουν δημοσιευθεί στοΠεριβαλλοντική Επιστήμη & ΤεχνολογίακαιΕπιστολές Γεωφυσικής Έρευνας. Περαιτέρω έρευνα θα συνεχιστεί σε ένα δίκτυο επτά πύργων για να αποκτηθεί μια ευρύτερη κατανόηση των περιφερειακών επιπτώσεων αυτών των εκπομπών.
