Questa figura illustra come il potenziale delle piante per rimuovere la CO2 dall'atmosfera (e trasformarla in biomassa vegetale) sia fortemente regolato da azoto e fosforo. Credito:Victor O. Leshyk.
L'azoto e il fosforo presenti nel suolo stanno limitando la quantità di assorbimento di carbonio immagazzinato nelle piante e nel suolo, ma mancano mappe di dove ciò si verifica in tutto il mondo.
Uno scienziato del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) e collaboratori internazionali hanno sviluppato un quadro per testare le limitazioni dei nutrienti e un punto di riferimento della limitazione dell'azoto (N) e del fosforo (P) per modelli da utilizzare per le previsioni del pozzo di carbonio terrestre. La ricerca è pubblicata nell'edizione del 10 febbraio di Geoscienze naturali .
CO 2 le emissioni delle attività umane hanno un doppio effetto. Da una parte, CO 2 provoca il riscaldamento globale e, dall'altro, CO 2 può stimolare la fotosintesi. L'aumento della fotosintesi può aumentare la crescita delle piante, creare un feedback che può aiutare ad assorbire parte della CO 2 nell'atmosfera e il lento riscaldamento globale.
Però, le piante hanno anche bisogno delle giuste quantità di nutrienti per crescere, vale a dire azoto e fosforo, non solo CO 2 . Comprendere il ruolo limitante dei nutrienti nella capacità delle piante di aiutare a rallentare il cambiamento climatico è una priorità per modellare e prevedere accuratamente il cambiamento climatico.
CO . atmosferica elevata 2 e le stagioni di crescita più lunghe indotte dal riscaldamento probabilmente si traducono in una maggiore limitazione dei nutrienti degli ecosistemi terrestri.
"Su scala mondiale, i limiti di azoto e fosforo probabilmente limitano la risposta dell'ecosistema attuale e futura a CO . elevate 2 concentrazioni e cambiamenti climatici, " disse Cesare Terrer, Scienziato LLNL e coautore del documento. "Perciò, comprendere l'eterogeneità spaziale nella limitazione dei nutrienti e le sue cause rimane una priorità assoluta".
In un recente Cambiamenti climatici naturali carta, Terrer ha scoperto che l'azoto e il fosforo del suolo limitano fortemente il potenziale delle piante di aiutare a ridurre la CO 2 dall'atmosfera. "Ora abbiamo quantificato e mappato i limiti di azoto e fosforo a livello globale, che aiuterà a quantificare meglio il ruolo della vegetazione nel rallentare il cambiamento climatico e a fare previsioni più accurate sul riscaldamento globale, " Egli ha detto.
Nella nuova ricerca, il team ha trovato i nutrienti limitati prevalenti nei principali biomi terrestri, confermando la secolare ipotesi che le foreste tropicali siano limitate principalmente dal fosforo, ed ecosistemi boreali dall'azoto. Il team ha mappato la distribuzione globale di azoto e fosforo, quantificando l'intera gamma dai limiti di azoto a fosforo per tutte le aree della Terra. Storicamente, gli scienziati hanno ipotizzato che l'azoto, al posto del fosforo, è la principale fonte di limitazioni dei nutrienti vegetali in tutto il mondo. Però, gli autori hanno scoperto che il fosforo domina come una delle principali fonti di limitazioni delle piante nel 43% dei terreni, con "solo" il 18 percento limitato dall'azoto. Il 39% del territorio è co-limitato da azoto e fosforo contemporaneamente.
Per convalidare le previsioni del team sui limiti relativi ai nutrienti, i ricercatori hanno compilato un database globale di limitazione di azoto e fosforo basato sulla risposta della crescita alle aggiunte sperimentali di nutrienti in un ecosistema relativamente non gestito. È stato diagnosticato che un ecosistema è limitato da un determinato nutriente se l'aggiunta di quel nutriente ha stimolato in modo significativo la crescita delle piante.
"La nostra mappa appare abbastanza solida perché si basa su driver determinati dalla selezione del modello identificato da dati empirici, rafforzare la comprensione attuale per i modelli di limitazioni di azoto e fosforo e coerente con i risultati degli esperimenti sul campo, " ha detto Terre.
