Zanieczyszczenia zakłócają obieg azotu w lasach tropikalnych
Wyniki nowych badań międzynarodowych wskazują, że aktywność antropogeniczna sieje spustoszenie w lasach tropikalnych, zakłócając obieg azotu. Zaprezentowane w czasopiśmie Science odkrycia ujawniają pierwszy dowód na długofalowe oddziaływanie zanieczyszczeń azotem na drzewa tropikalne. Naukowcy z Austrii, Kanady, Niemiec i Panamy przeprowadzili swoje prace na dwóch odległych stanowiskach Smithsonian Institution Global Earth Observatory w Panamie i Tajlandii. "Zanieczyszczone powietrze nawozi lasy tropikalne jedną z najważniejszych dla rozwoju substancji odżywczych" - mówi współautor S. Joseph Wright ze Smithsonian Tropical Research Institute w Panamie. "Porównaliśmy zawartość azotu w wysuszonych liściach zebranych w 1968 r. z próbkami z nowych liści zebranych w 2007 r. Stężenie azotu w liściach oraz proporcja ciężkich izotopów azotu do lekkich wzrosły w ciągu ostatnich 40 lat, na co wskazuje też inne doświadczenie, w którym zastosowaliśmy nawóz w podłożu leśnym." Wysokie temperatury i ciśnienie występujące w gwiazdach wspomagają wytwarzanie azotu. W stanie wolnym jest on bezbarwny, bezwonny i bez smaku, i nie wchodzi szybko w reakcje z substancjami. Ponad 75% azotu występuje w powietrzu i pełni funkcję kluczowego komponentu białek. Zmiana powodująca "aktywowanie" azotu następuje wtedy, kiedy pewne bakterie kolonizują korzenie rośliny, pobierają azot z powietrza i przekształcają go lub "wiążą" w taką postać, która jest wymagana do rozwoju. Kiedy bakterie nie potrzebują już azotu roślina pobiera gaz, który może być również wykorzystywany przez zwierzęta. Ludzie wykorzystują proces Habera do wiązania azotu. Umożliwia on przekształcanie gazu azotowego w amoniak, który jest powszechnie stosowanym składnikiem nawozów. Eksperci twierdzą, że wiązanie azotu przez ludzi zwiększyło o około 100% ilość emitowanego azotu reaktywnego. Zdaniem naukowców azot występuje w dwóch postaciach lub izotopach, których atomy mają tę samą liczbę protonów, ale różne liczby neutronów. Są to izotopy 14N i 15N, ale jedynie około 1 na każde 300 atomów azotu ma tę drugą, cięższą postać. Azot lekki ulega utracie poprzez wypłukiwanie oraz przyjmowanie postaci gazowej, w tym N2, jak również pewnych postaci tlenków azotu, z których część może stanowić istotne gazy cieplarniane. W ramach badań nad nawożeniem prowadzonych w Panamie odnotowano trzykrotnie wyższe emisje N2O. "Słoje drzew stanowią przydatną skalę czasową do pomiaru zmian w zawartości azotu w drewnie" - zauważa Peter Hietz z Instytutu Botaniki Uniwersytetu Zasobów Naturalnych i Nauk Przyrodniczych w Wiedniu, Austria. "Odkryliśmy, że w ciągu ostatniego stulecia wystąpił wzrost cięższej postaci w stosunku do lżejszej, co mówi nam, że więcej azotu wchodzi do systemu i wyższe są straty. Taki sam wynik uzyskaliśmy również w toku wcześniejszych badań słojów drzew w brazylijskich lasach deszczowych, a zatem wygląda na to, że azot wiązany przez ludzi oddziałuje obecnie na jedne z najbardziej odległych zakątków na świecie." Wypowiadając się na temat wyników badań, współautor Ben Turner ze Smithsonian Tropical Research Institute w Panamie stwierdził: "Wyniki wskazują na wiele istotnych implikacji. Najbardziej oczywiste dotyczą drzew z rodziny bobowatych (Fabaceae), znacznej grupy w lasach tropikalnych, która wiąże swój własny azot we współpracy z bakteriami glebowymi. Podwyższona ilość azotu z zewnątrz może zniweczyć ich przewagę konkurencyjną i przetrzebić je, zmieniając skład drzewostanu. Implikacje dotyczą również modeli globalnych zmian, które zaczynają obejmować dostępność azotu jako czynnik wpływający na reakcję roślin na rosnące stężenie atmosferycznego dwutlenku węgla." Naukowcy twierdzą, że lata odkładania się azotu atmosferycznego doprowadziły do wielu zmian w roślinach i glebach lasów strefy umiarkowanej w Europie i USA. Teraz powstaje pytanie, czy lasy tropikalne podzielą ten sam los.Więcej informacji: Smithsonian Tropical Research Institute: http://www.stri.si.edu/ Science: http://www.sciencemag.org/
Kraje
Austria, Kanada, Niemcy, Panama
