საუკუნეების განმავლობაში ტყეები ბუნებრივ, სტაბილურ რიტმს მიჰყვებოდნენ. ხეების ფესვები და ნიადაგში არსებული მიკროორგანიზმები მუდმივად შლიან ორგანულ მასალას და ატმოსფეროში ნახშირორჟანგს გამოყოფენ. ამ პროცესს მეცნიერები „ნიადაგის სუნთქვას“ უწოდებენ და ის დედამიწაზე ნახშირბადის მიმოქცევის ერთ-ერთი ყველაზე მასშტაბური რგოლია.

თუმცა, ახალი კვლევა ადასტურებს, რომ ეს ბუნებრივი პროცესი აზოტის ჭარბი დაბინძურების გამო სერიოზულად ირღვევა. სამრეწველო საქმიანობა, სასუქების გამოყენება და სატრანსპორტო ემისიები ატმოსფეროში რეაქტიულ აზოტს ზრდის, რომელიც ნალექების სახით ნიადაგში ბრუნდება. ინდუსტრიული რევოლუციის შემდეგ, ადამიანის ზემოქმედებამ აზოტის დეპონირება მსოფლიო მასშტაბით დაახლოებით სამჯერ გაზარდა.

ორი განსხვავებული სცენარი

საერთაშორისო მკვლევართა ჯგუფმა, რომელმაც 168 ექსპერიმენტისა და ათასობით დაკვირვების მონაცემები გააერთიანა, დაადგინა, რომ ტყეები აზოტის მატებაზე ერთნაირად არ რეაგირებენ. მათი რეაქცია ორ მთავარ გზად იყოფა.

იმ ტყეებში, სადაც აზოტი დეფიციტურია (მაგალითად, ბორეალურ ზონებსა და მაღალმთიანეთში), დამატებითი აზოტი თავდაპირველად ბიოლოგიურ აქტივობას ასტიმულირებს. მიკრობები უფრო აქტიურები ხდებიან, ფესვები სწრაფად იზრდება და ორგანული ნივთიერებები უფრო ჩქარა იშლება. შედეგად, ნიადაგის „სუნთქვა“ მატულობს.

კრიტიკული ზღვარი

თუმცა, პროცესი უსასრულოდ არ გრძელდება. აზოტის გარკვეული დონის ზემოთ, დადებითი ეფექტი ქრება, იწყება ტოქსიკურობა და ნიადაგის აქტივობა იკლებს. მკვლევარები ამას „შებრუნებული U-ს ფორმის“ რეაქციას უწოდებენ.

სულ სხვა სურათია უკვე გაჯერებულ ეკოსისტემებში. იქ, სადაც აზოტის დონე მაღალია, დამატებითი ნივთიერება სისტემას ტოლერანტობის ზღვარს მიღმა გადაჰყავს. იცვლება მიკრობული შემადგენლობა, ნიადაგი მჟავდება, ხოლო ფესვთა სისტემა ზიანდება. შედეგად, ნიადაგის სუნთქვა მკვეთრად მცირდება, რაც ხშირია ევროპის, აღმოსავლეთ ჩინეთისა და აშშ-ის ზოგიერთ რეგიონში.

გლობალური შედეგები

ნიადაგის სუნთქვის შედეგად გამოყოფილი ნახშირბადი შვიდჯერ და რვაჯერ აღემატება ადამიანის მიერ წიაღისეული საწვავის წვით გამოწვეულ ემისიებს. კვლევის მიხედვით, აზოტის დეპონირება გლობალურად ნიადაგის სუნთქვას საშუალოდ 5%-ით ზრდის. მიუხედავად ამისა, გაჯერებულ ტყეებში დაფიქსირებული კლება არ არის დადებითი მოვლენა — ეს ხშირად ეკოსისტემის მდგრადობის დაკარგვის ნიშანია.

მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ შემუშავებული ახალი ჩარჩო დაეხმარება მსოფლიოს, უფრო ზუსტად იწინასწარმეტყველოს აზოტის ზემოქმედება ტყეების ნახშირბადის ციკლზე. დაბინძურების შემცირება სოფლის მეურნეობასა და მრეწველობაში, არა მხოლოდ ბიომრავალფეროვნებას დაიცავს, არამედ ტყის ნიადაგებში შენახულ ნახშირბადსაც შეინარჩუნებს.