Климатичните модели надценяват способността на растенията да поглъщат СО2

Високите нива на въглероден диоксид в атмосферата са основен двигател на изменението на климата.

Същевременно повишеното съдържание на CO2 може да стимулира по-бързия растеж на растенията, което им позволява да абсорбират повече въглерод и потенциално да забавят затоплянето.

Този благоприятен ефект обаче зависи от наличието на достатъчно азот – хранителен елемент, който е от съществено значение за растежа.

Едва наскоро учените започнаха да проучват по-задълбочено колко азот е реално наличен в природата.

Ново изследване с участието на университета в Грац показва, че така нареченият „ториращ ефект“ на CO2 е бил значително надценен.

Растенията не могат да усвояват азота директно.

Хранителният елемент първо трябва да бъде преобразуван в използваема форма чрез процес, наречен азотна фиксация, който се осъществява от микроорганизми в почвата.

Този процес протича както в естествените екосистеми, така и в земеделските земи.

„Докато в природата този процес е бил значително надценен, в селското стопанство той се е увеличил със 75% през последните 20 години“, твърди Бетина Вебер, биолог от университета в Грац.

Въз основа на тези констатации нов анализ показва, че начинът, по който се изчислява азотната фиксация в някои модели на земната система, вече е преразгледан.

Тези модели се използват широко за прогнозиране на климатичните тенденции и са в основата на важни оценки, включително Световния доклад за климата.

Актуализираните данни бяха публикувани в научното списание PNAS.

Нови открития налагат преразглеждане на климатичните модели

Проучването е ръководено от Сиан Ку-Гисбрехт от университета „Саймън Фрейзър“ в Бърнаби, Канада.

То е осъществено от международна изследователска група, фокусирана върху биологичната азотна фиксация, в която участва и Бетина Вебер.

Тази работна група получава подкрепа от Центъра за анализ и синтез „Джон Уесли Пауъл“ към Геоложката служба на САЩ (USGS).

„Сравнихме различни модели на земната система с актуалните стойности на азотната фиксация и установихме, че те надценяват скоростта на азотна фиксация в естествени условия с около 50%“, обяснява Вебер.

Тъй като растенията зависят от този процес за достъп до азот, това надценяване има сериозни последици.

Според проучването то води до общо намаление с около 11% на прогнозирания „ториращ ефект“ на CO2.

Защо актуализирането на моделите е от решаващо значение

Вебер подчертава колко е важно климатичните модели да бъдат коригирани, за да отразяват тези актуализирани измервания.

„Причината е, че газове като азотни оксиди и двуазотен оксид се произвеждат като част от азотния цикъл. Те могат да бъдат освободени в атмосферата чрез процеси на преобразуване и да променят или нарушат климатичните процеси.“

Според нея точното отчитане на динамиката на азота е от съществено значение за изготвянето на надеждни прогнози за бъдещата реакция на екосистемите и климата.

Въглеродният диоксид може да стимулира растежа на растенията, но само при наличие на достатъчно азот – а този ключов елемент е бил сериозно надценен.

Ново проучване установява, че естествената азотна фиксация е надценена с около 50% в основните климатични модели.

Това означава, че ползите от растителния растеж за охлаждане на климата при високи нива на CO2 са по-малки от очакваното.

Резултатът е намален буфер срещу изменението на климата и по-голяма несигурност в бъдещите прогнози.