Лужи на пашнях уличили в рекордных выбросах закиси азота

При общей площади луж на полях в 0,5 процента на их края приходится до 30 процентов общих выбросов закиси азота. Так происходит из-за анаэробных условий в подтопленных низинах и особенностях использования техники, которая рассыпает вокруг излишек удобрений, пытаясь развернуться и объехать лужу. Если вывести из сельского хозяйства поля с большим количеством затопленных микропонижений, можно существенно снизить выбросы N₂O в секторе. Такие выводы содержит исследование, опубликованное в журнале Communications Earth & Environment.

Закись азота (N₂O) относится к веществам, разрушающим озоновый слой. Наряду с углекислым газом и метаном это важный парниковый газ, концентрация которого в атмосфере непрерывно растет и уже на 24 процента превосходит доиндустриальный уровень. При этом его способность вызывать парниковый эффект оценивается практически в 300 раз выше, чем у CO₂. Основным источником выбросов закиси азота являются азотные удобрения, но распределение точек эмиссии в пределах пространства, занятого одной культурой, изучено слабо.

Ученые под руководством Бо Элберлинга (By Bo Elberling) из Копенгагенского университета предположили, что точками повышенных выбросов N₂O могут быть затапливаемые низины на сельскохозяйственных полях (то есть лужи) из-за анаэробных условий. Чтобы проверить эту гипотезу, они исследовали частично затопленные поля на острове Зеландия в Дании. С помощью дистанционного зондирования они установили, что на этой территории находится 20063 луж общей площадью около 23 квадратных километров, что составляет примерно 0,5 процента от общей площади сельхозугодий.

Полевые измерения потоков закиси азота показали, что с каждого квадратного метра на границах луж выделялось в среднем 652 ± 118 микрограмм N₂O в час. Это в 80 раз больше, чем на ровных участках поля. Аналогичная тенденция была обнаружена и при инкубации в лаборатории: в условиях поступления большого количества азотных удобрений затопленные почвенные керны выделяли в десятки раз больше закиси азота, чем осушенные. Согласно расчетам, за двухмесячный период внесения удобрений на приграничные зоны луж (которые занимают 0,26 процента площади пашен) может приходиться 30 процентов общих выбросов N₂O.

Помимо анаэробных условий роль может играть и особенность использования техники на таких участках: работникам приходится объезжать лужи или разворачиваться возле них. За это время в приграничные зоны попадает излишек азотных удобрений. Авторы отметили, что более эффективное землепользование затапливаемых участков (вплоть до вывода из сельского хозяйства полей с большим количеством луж) может существенно снизить выбросы закиси азота в регионе.

Есть и другие источники закиси азота — производство биотоплива приводит к значительным косвенным выбросам закиси азота. Его делают из сахарного тростника, у которого коэффициент эмиссии N₂O выше, чем у практически всех остальных сельскохозяйственных культур.