science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onderzoekers gebruiken teledetectie om de stikstofdepositie in Noord-China te schatten

Schematisch diagram van atmosferische stikstofdepositie door teledetectie-inversie (eenheden:kg N/ha/jr). Krediet:Chinese Academie van Wetenschappen

Noord-China, een hotspot van luchtvervuiling, is altijd een gebied van groot belang geweest om te bestuderen vanwege de aanzienlijke gevolgen voor de menselijke gezondheid, het klimaat en ecosystemen.

"Echter, de meeste studies hebben zich gericht op bronnen en vormingsmechanismen, die ons geen kennis kunnen verschaffen over het lot van verschillende soorten zoals reactieve stikstof, d.w.z., stikstofdepositie, " zegt masterstudent Zhen Wang, van het Institute of International Earth System Science, Universiteit van Nanking. "Daarom, in onze studie hebben we de stikstofdepositie in Noord-China geschat door een combinatie van teledetectiegegevens en simulaties van atmosferisch chemisch transport."

Wang en zijn co-auteurs interpreteerden de ruimtelijke en seizoenspatronen van anorganische stikstofdepositie met behulp van NO 2 en NH 3 kolommetingen van satellieten en het Model for Ozon and Related Chemical Tracers, versie 4 (MOZART-4). Het resultaat was een unieke "top-down" schatting van de stikstofdepositie in het noorden van China, en de bevindingen zijn gepubliceerd in Atmosferische en oceanische wetenschapsbrieven .

Volgens deze studie is de gemiddelde stikstofdepositiestroom in Noord-China bedroeg 54,5 kg N per hectare (variërend van 16,3 tot 106,5 kg N per hectare). Dat is gelijk aan 10% van de jaarlijkse stikstofgift voor de rotatie van wintertarwe-zomermaïs in deze regio. Van de totale stikstofdepositie 36% werd afgezet via precipitatie en 64% werd afgezet via droge depositie.

Volgens Wang, deze geschatte stikstofdepositiestroom zal nuttig zijn bij het bepalen van de omvang en de vervuilingsstatus in Noord-China zonder grondmetingen, het ondersteunen van het bouwplan voor milieumonitoring in de toekomst. In aanvulling, de gegenereerde ruimtelijke en seizoensgebonden patronen van stikstofdepositie in Noord-China bieden basisinformatie voor het evalueren van de invloed van stikstofverrijking op regionale biogeochemische cycli, zoals bossen, grasland, en landbouwgrondecosystemen.

"Hoewel de methode van teledetectie ons algemene kennis kan verschaffen over het ruimtelijke patroon van stikstofdepositie, de huidige resolutie heeft nog steeds moeite met het identificeren van hotspots, " voegt Dr. Xiuying Zhang toe, de corresponderende auteur van de studie. "Daarom, verder onderzoek van onze groep zal zich richten op atmosferische stikstofdepositie-inversie met een hoge ruimtelijke en temporele resolutie."