Il disegno sperimentale e gli effetti divergenti dell'alterazione idrologica e dell'apporto di nutrienti sulle emissioni di gas serra. Credito:WBG
I cambiamenti nei modelli globali delle precipitazioni e la costruzione di dighe artificiali hanno portato a un'alterazione diffusa dei processi idrologici negli ecosistemi ripariali. Nel frattempo, l'intensificazione delle attività agricole ha portato a maggiori apporti di azoto (N) e fosforo (P) negli ecosistemi ripariali associati al fiume Yangtze. Però, non è chiaro come i gas serra (CO 2 , CH 4 , e n 2 O) rispondono sia alle alterazioni idrologiche che all'apporto di nutrienti nella zona ripariale.
Per studiare gli effetti dei cambiamenti idrologici e dell'apporto di nutrienti sui gas serra nella zona ripariale, dottorato di ricerca studente Shi Wenjun, supervisionato dal Prof. Zhang Quanfa e Ye Chen del Giardino Botanico di Wuhan dell'Accademia Cinese delle Scienze, ha condotto un esperimento in situ nella zona di fluttuazione del livello dell'acqua del bacino idrico delle Tre Gole.
Questo esperimento è stato condotto presso la stazione di rivegetazione Zhongxian di Chongqing, Cina. Le alterazioni idrologiche prescritte (cioè, inondazioni continue, inondazioni periodiche, nessun allagamento) e esperimenti di aggiunta di nutrienti (aggiunta di N, P aggiunta, N + P aggiunta, e di controllo) sono stati stabiliti in nove blocchi di 15×3 m lungo il gradiente di elevazione.
I risultati hanno rivelato che le alterazioni idrologiche hanno influito in modo significativo sulle emissioni di tre gas serra. L'inondazione continua ha ridotto significativamente la CO 2 e n 2 O emissioni in tutti i trattamenti di aggiunta di nutrienti, ma notevolmente aumentato CH 4 emissioni.
La contemporanea aggiunta di azoto e fosforo ha favorito l'emissione di gas serra, mentre l'aggiunta di fosforo da sola ha ridotto significativamente il N 2 O flussi.
L'analisi dell'approccio quantitativo della PCR (qPCR) ha rivelato che l'inondazione continua ha ridotto significativamente l'abbondanza di geni funzionali associati all'ossidazione di CH4, nitrificazione, e processo di denitrificazione, mentre l'aggiunta di N+P ha aumentato l'abbondanza di geni funzionali.
Perciò, le alterazioni idrologiche e l'apporto di nutrienti influiscono principalmente sulle emissioni di gas serra modificando i fattori ambientali del suolo (condizioni redox del suolo, contenuto di umidità, carbonio organico del suolo) e l'abbondanza di geni funzionali correlati.
Utilizzando il potenziale di riscaldamento globale ampiamente utilizzato (GWP, su un orizzonte temporale di 100 anni), questo studio stima che la zona di fluttuazione del livello dell'acqua del bacino idrico delle Tre Gole abbia un GWP netto positivo. Il trattamento continuo delle inondazioni potrebbe ridurre il GWP, mentre N+P aumenterà il GWP.
Questa ricerca è di grande importanza per chiarire il meccanismo delle emissioni di gas serra degli ecosistemi rivieraschi e calcolare il bilancio del carbonio della zona di fluttuazione del livello dell'acqua del bacino delle Tre Gole.
La ricerca è stata finanziata dalla National Natural Science Foundation of China, e l'Associazione per la promozione dell'innovazione giovanile del CAS.
I risultati sono stati pubblicati online in Ricerca sull'acqua , dal titolo "Effetti divergenti dell'alterazione idrologica e dell'aggiunta di nutrienti sulle emissioni di gas serra nella zona di fluttuazione del livello dell'acqua del bacino idrico delle Tre Gole, Cina."
