Cientistas da Michigan State University descobriram uma nova fonte de óxido nitroso, um gás de efeito estufa que é mais potente do que o dióxido de carbono. O culpado?

Pequenos pedaços de folhas em decomposição no solo.

Esta nova descoberta é apresentada na edição atual da Nature Geoscience , poderia ajudar a refinar as previsões de emissão de óxido nitroso, bem como orientar as práticas agrícolas e de manejo do solo futuras.

"A maior parte do óxido nitroso é produzida em volumes do tamanho de uma colher de chá de solo, e esses chamados pontos quentes podem emitir muito óxido nitroso rapidamente, "disse Sasha Kravchenko, Planta MSU, cientista do solo e da microbiota e principal autor do estudo. "Mas a razão para a ocorrência desses pontos quentes confundiu os microbiologistas do solo desde que foram descobertos há várias décadas."

Parte do vexame era devido, em parte, para cientistas que procuram escalas espaciais maiores. É difícil estudar e rotular um campo inteiro como fonte de emissões de gases de efeito estufa quando a fonte são gramas de solo abrigando folhas em decomposição. Mudar a visão de binóculos para microscópios ajudará a melhorar as previsões de emissão de N2O, que tradicionalmente são cerca de 50 por cento precisos, no melhor. O potencial de aquecimento global do óxido nitroso é 300 vezes maior do que o dióxido de carbono, e as emissões são em grande parte impulsionadas por práticas agrícolas.

"Este trabalho lança uma nova luz sobre o que impulsiona as emissões de óxido nitroso de fazendas produtivas, "disse John Schade, um diretor de programa do programa de Pesquisa Ecológica de Longo Prazo da National Science Foundation, que co-financiou a pesquisa com a divisão de ciências da terra da NSF. “Precisamos de estudos como este para orientar a criação de práticas agrícolas sustentáveis ​​necessárias para alimentar uma crescente população humana com mínimo impacto ambiental”.

Para desvendar os segredos desses pontos de acesso N2O, Kravchenko e sua equipe coletaram amostras de solo do local de pesquisa ecológica de longo prazo da Estação Biológica Kellogg da MSU. Em seguida, em parceria com cientistas da Universidade de Chicago no Laboratório Nacional de Argonne, eles examinaram as amostras nas instalações de digitalização do síncrotron de Argonne, uma versão muito mais poderosa de um tomógrafo médico. O poderoso scanner de raios-X penetrou no solo e permitiu à equipe caracterizar com precisão os ambientes onde o N2O é produzido e emitido.

"Descobrimos que as emissões de hotspots acontecem apenas quando grandes poros do solo estão presentes, "Kravchenko disse." As partículas das folhas agem como pequenas esponjas no solo, absorvendo a água dos poros grandes para criar um micro-habitat perfeito para as bactérias que produzem óxido nitroso. "

Não é produzido tanto N2O em áreas com poros menores. Poros pequenos, como em solos argilosos, segure a água com mais força para que ela não seja absorvida pelas partículas das folhas. Sem umidade adicional, as bactérias não são capazes de produzir tanto óxido nitroso. Os poros pequenos também tornam mais difícil o gás produzido deixar o solo antes de ser consumido por outras bactérias.

"Este estudo olhou para a geometria dos poros nos solos como uma variável chave que afeta a forma como o nitrogênio se move através desses solos, "disse Enriqueta Barrera, diretor do programa na divisão de ciências da terra da NSF. “O conhecimento dessas informações levará a novas maneiras de reduzir a emissão de óxido nitroso dos solos agrícolas”.

Mais especificamente, pesquisas futuras irão revisar quais folhas de plantas contribuem para maiores emissões de N2O. Plantas com mais nitrogênio nas folhas, como soja, muito provavelmente emitirão mais N2O conforme suas folhas se decomponham. Os pesquisadores também irão observar as características das folhas e raízes e ver como elas influenciam as emissões.