انخفاض تثبيت النيتروجين يضعف توقعات النمو النباتي في مواجهة تغير المناخ

تعمل المستويات العالية من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي على زيادة حدة تغير المناخ، لكنها في الوقت نفسه قد تحفز نمو النباتات.
يساعد نمو النباتات على إزالة ثاني أكسيد الكربون من الجو، مما يخفف جزئيًا من آثار التغير المناخي، ومع ذلك، تنمو النباتات بسرعة أكبر في وجود مستويات عالية من ثاني أكسيد الكربون فقط إذا تمكنت من الحصول على كمية كافية من النيتروجين من الجو.
أظهرت دراسة سابقة، شارك في قيادتها أعضاء هيئة التدريس في جامعة كولومبيا ونشرت هذا الصيف، أن كمية النيتروجين المكتسبة من الجو أقل بكثير مما كان يُعتقد سابقًا.
تركز دراسة جديدة نُشرت في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences على الآثار المناخية لتضخيم تقديرات تثبيت النيتروجين.

النماذج تبالغ في توقعات نمو النباتات

ووجدت الدراسة أن نماذج النظام الأرضي تعتمد على تثبيت النيتروجين الطبيعي لتقدير نمو النباتات في المستقبل.
وبما أن كمية تثبيت النيتروجين أقل مما كان يُعتقد، فإن هذه النماذج تبالغ في توقعات نمو النباتات.
تُستخدم نماذج النظام الأرضي من قبل منظمات مثل الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) وغيرها لتوقع تغير المناخ في المستقبل.
يمكن للنباتات استخدام النيتروجين فقط إذا كان في شكل مناسب، ومعظم النيتروجين في الجو غير قابل للاستخدام مباشرة.
يجب أن يقوم الكائنات الدقيقة “بتثبيت” هذا النيتروجين، يحدث تثبيت النيتروجين في النظم البيئية الطبيعية وكذلك في الأراضي الزراعية.
تعد سيان كو-جيسبرخت، أستاذة في جامعة سيمون فريزر بكندا، وطالبة دكتوراه سابقة في مختبر البروفيسور دنكان مينج بجامعة كولومبيا، المؤلفة الرئيسية للدراسة.
ومن بين المؤلفين الآخرين مينج واثنان من طلاب الدكتوراه السابقين في مختبره، بينتون تايلور، الآن أستاذ في هارفارد، وأنكا ستاكون، الآن في مختبرات Earthshot .

تضخيم تأثير تلقيح ثاني أكسيد الكربون 11%

قال مينج: “نفخر بأننا نستطيع الاستمرار في البناء على هذه النتائج المهمة حول تثبيت النيتروجين وتقييم تداعياتها الكاملة على المناخ المستقبلي”.
قارن الباحثون بين نماذج النظام الأرضي المختلفة وقيم تثبيت النيتروجين الحالية، ووجدوا أن هذه النماذج قد بالغت في تقدير معدل تثبيت النيتروجين في الأراضي الطبيعية بنحو 50%.
ونتيجة لذلك، فإن تضخيم تثبيت النيتروجين أدى إلى تضخيم تأثير تلقيح ثاني أكسيد الكربون بنحو 11%، لذلك، يدعو المؤلفون إلى تعديل نماذج النظام الأرضي لتعكس بدقة كمية تثبيت النيتروجين الفعلية.