イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の水文学者Zhongjie Yu氏が主導する新たな研究によると、農業地域の河川は強力な温室効果ガスである亜酸化窒素を大量に放出しているという。ミネソタ州流域の上流で行われた最近の研究で、ユウ博士は、水中には通常の大気条件下で予想されるレベルよりも数万倍高いレベルの溶解亜酸化窒素が含まれていることを発見した。
天然資源環境科学部の助教授であるYu氏と彼のチームは、これらの排出量の大部分が農地土壌の硝化プロセスに由来することを強調する2つの論文を発表した。この現象は、年間の亜酸化窒素排出量の大きな部分に、以前に推定されていたよりも寄与しています。
従来、亜酸化窒素の排出量は土壌から直接測定されてきました。しかし、ユ氏の研究は、農地から流出した窒素を受け取る小川や河川からの大量の排出を指摘している。 「土壌排出だけに注目しても、下流の生態系に失われる亜酸化窒素を考慮することはできません」とユー氏は説明した。彼の研究は、これらの間接排出がコーンベルト地域の総排出量の最大 3 分の 1 を占める可能性があることを示唆しています。
農業は亜酸化窒素の発生源としてよく知られており、亜酸化窒素は二酸化炭素よりも熱を閉じ込める効果が約 300 倍高く、大気中に長期間滞留します。このプロセスは通常、窒素ベースの肥料が畑に施用されるときに始まります。窒素の一部は作物に吸収されますが、大部分は近くの水路に洗い流されたり、土壌微生物によって亜酸化窒素に変換されたりする可能性があります。
Yu の研究結果は、亜酸化窒素排出量を測定する従来のアプローチでは河川からの寄与が過小評価されている可能性があることを示しています。これらの間接経路についての理解を深めれば、より正確な地域排出インベントリを作成でき、効果的な緩和戦略の設計に役立ちます。
この研究では、大雨や雪解けの後、土壌と河川の間に水文学的なつながりが強い地域など、亜酸化窒素が放出される危険な時期と場所も特定された。ユ氏は、このような時期に的を絞った緩和努力の重要性を強調した。
この研究は、農業管理への実際的な意味に加えて、窒素と水の循環の両方を考慮した総合的なアプローチの必要性を強調しています。これには、冬季被覆作物や管理された灌漑を使用して浸出を減らし、水質を改善するなどの実践が含まれる可能性があり、これは温室効果ガス排出量の削減にも役立つ可能性があります。
これらの研究結果は、国立科学財団およびその他の国際資金提供団体の支援を受けて、環境科学技術そして地球物理学研究レター。これらの排出による地域への影響をより広範に理解するために、7 つの塔のネットワーク全体でさらなる研究が継続されます。
