Stikstof en fosfor in de bodem beperken de hoeveelheid koolstofopname die wordt opgeslagen in planten en bodems, maar kaarten van waar dit over de hele wereld gebeurt, ontbreken.

Een wetenschapper van het Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) en internationale medewerkers hebben een raamwerk ontwikkeld voor het testen van nutriëntenbeperkingen en een benchmark van stikstof (N) en fosfor (P) beperking voor modellen die moeten worden gebruikt voor voorspellingen van de terrestrische koolstofput. Het onderzoek is gepubliceerd in de editie van 10 februari van: Natuur Geowetenschappen .

CO ₂ emissies door menselijke activiteiten spelen een dubbel effect. Aan de ene kant, CO ₂ opwarming van de aarde veroorzaakt en anderzijds CO ₂ fotosynthese kan stimuleren. De toename van fotosynthese kan de plantengroei verhogen, het creëren van een feedback die kan helpen een deel van de CO . te absorberen ₂ in de atmosfeer en langzame opwarming van de aarde.

Echter, planten hebben ook de juiste hoeveelheden voedingsstoffen nodig voor groei, namelijk stikstof en fosfor, niet alleen CO ₂ . Het begrijpen van de beperkende rol van voedingsstoffen in het vermogen van planten om de klimaatverandering te vertragen, is een prioriteit om klimaatverandering nauwkeurig te modelleren en te voorspellen.

Verhoogde atmosferische CO ₂ en door opwarming veroorzaakte langere groeiseizoenen resulteren waarschijnlijk in een grotere nutriëntenbeperking van terrestrische ecosystemen.

"Op wereldwijde schaal, stikstof- en fosforbeperkingen beperken waarschijnlijk de huidige en toekomstige ecosysteemrespons op verhoogde CO ₂ concentraties en klimaatverandering, " zei César Terrer, LLNL-wetenschapper en co-auteur van het artikel. "Daarom, het begrijpen van de ruimtelijke heterogeniteit in nutriëntenbeperking en de oorzaken ervan blijft een hoge prioriteit."

in een recente Natuur Klimaatverandering papier, Terrer ontdekte dat stikstof en fosfor in de bodem het potentieel van planten om CO . te helpen afbreken sterk beperken ₂ uit de atmosfeer. "Nu hebben we de stikstof- en fosforbeperkingen wereldwijd gekwantificeerd en in kaart gebracht, die zal helpen de rol van vegetatie om klimaatverandering te vertragen beter te kwantificeren en nauwkeurigere voorspellingen te doen van de opwarming van de aarde, " hij zei.

In het nieuwe onderzoek het team vond de heersende beperkte voedingsstoffen in grote op het land gebaseerde biomen, bevestiging van de eeuwenoude hypothese dat tropische bossen voornamelijk worden beperkt door fosfor, en boreale ecosystemen door stikstof. Het team bracht de wereldwijde verspreiding van stikstof en fosfor in kaart, het kwantificeren van het hele bereik van stikstof- tot fosforbeperkingen voor alle gebieden op aarde. historisch, wetenschappers hebben aangenomen dat stikstof, in plaats van fosfor, is wereldwijd de dominante bron van voedingsbeperkingen voor planten. Echter, de auteurs hebben ontdekt dat fosfor domineert als een belangrijke bron van plantbeperkingen in 43 procent van het land, met "slechts" 18 procent beperkt door stikstof. Negenendertig procent van het land wordt gelijktijdig beperkt door stikstof en fosfor.

Om de voorspellingen van het team over relatieve nutriëntenbeperkingen te valideren, de onderzoekers stelden een wereldwijde database samen van stikstof- en fosforbeperking op basis van groeirespons op experimentele toevoegingen van voedingsstoffen in een relatief onbeheerd ecosysteem. Een ecosysteem werd gediagnosticeerd als beperkt door een bepaalde voedingsstof als toevoeging van die voedingsstof de plantengroei significant stimuleerde.

"Onze kaart lijkt redelijk robuust omdat deze is gebaseerd op drivers die zijn bepaald door modelselectie die is geïdentificeerd uit empirische gegevens, het versterken van het huidige begrip voor patronen van stikstof- en fosforbeperkingen en consistent met de resultaten van veldexperimenten, ' zei Terreur.