Os gramados no Vale do Lago Salgado com até 100 anos de idade ainda não estão saturados de nitrogênio nutriente, que é adicionado por fertilizante, de acordo com um novo estudo de pesquisadores da Universidade de Utah. O resultado é surpreendente, uma vez que estudos anteriores no leste dos EUA sugeriram que o solo fertilizado se tornaria saturado com nitrogênio em algumas décadas.

Algo diferente está acontecendo nos solos de Salt Lake, de acordo com a pesquisadora de pós-doutorado Rose Smith, autor principal do novo estudo. Vários processos naturais podem ser responsáveis ​​pelo padrão incomum de acúmulo de nitrogênio, embora Smith ainda não tenha certeza de quais são os responsáveis ​​neste caso. O trabalho é publicado em Oecologia e foi financiado pela National Science Foundation. O artigo é parte de uma edição especial que homenageia a carreira do professor de biologia da U. e coautor James Ehleringer.

Fontes e sumidouros de nitrogênio

O nitrogênio é um dos nutrientes essenciais para as plantas, e o ciclo do nitrogênio é como o nitrogênio na atmosfera (que é abundante e, Infelizmente, biologicamente inútil) é convertido em formas que as plantas podem usar. As bactérias transformam nitrogênio gasoso em nitratos, que pode ser absorvido pelas plantas. O ciclo continua à medida que as bactérias em decomposição devolvem o nitrogênio ao solo ou o liberam na atmosfera, onde pode atuar como poluente. Em alguns casos, o nitrogênio pode ser perdido do solo à medida que é lixiviado pelas águas subterrâneas para lagos ou riachos - também agindo como poluente.

"Alteramos muito o ciclo do nitrogênio, "Smith diz. Agora os processos industriais fazem o trabalho de fixar o nitrogênio, bombeando um grande fluxo de nutrientes para gramados e campos. "Quais são as consequências indesejadas de todo esse nitrogênio extra?" ela diz. Como parte de seu programa de pesquisa mais amplo sobre os efeitos do nitrogênio no rio Jordan, em Utah, Smith e seus colegas analisaram primeiro uma possível fonte de nitrogênio:os gramados de Salt Lake.

Sem planalto

Em 2007, o estudante de graduação Jebediah Williamson e o professor de biologia James Ehleringer coletaram amostras de solo de 40 gramados no vale do Lago Salgado adjacente a casas construídas entre 1900 e 2000 para estudar o carbono do solo. Smith então usou essas amostras para entender melhor o acúmulo de nitrogênio ao longo do tempo. A ideia era observar uma sequência de quanto nitrogênio havia em gramados de diferentes idades e, em seguida, calcular a taxa de acúmulo de nitrogênio ao longo do tempo, com a suposição generalizada de que todos os gramados foram tratados e fertilizados relativamente da mesma forma. "Então, há uma suposição aí, certo?" Smith diz. "Outra ressalva deste estudo é que não sabemos quantas pessoas fertilizam." O estudo não perguntou aos proprietários sobre quanto fertilizante eles usaram, mas, em vez disso, comparou uma série de possíveis comportamentos de fertilização com a taxa de acúmulo de nitrogênio que eles estavam vendo.

Eles esperavam ver os níveis de nitrogênio subir ao longo do tempo e, em seguida, estabilizar, indicando que o solo estava saturado. Isso é o que outros estudos descobriram - que os níveis de nitrogênio aumentam nos primeiros 30 anos ou mais, e, em seguida, nivelar. E conforme o solo fica saturado, outros encontrados, o excesso de nitrogênio pode ser lixiviado, como água derramando de uma banheira cheia.

Mas ao invés, Smith e seus colegas encontraram uma relação quase linear entre o conteúdo de nitrogênio e o tempo, indicando que mesmo depois de 100 anos, Os solos de Salt Lake ainda estão acumulando nitrogênio. O motivo não está claro. E apenas o armazenamento no solo por si só não pode contabilizar o nitrogênio que provavelmente foi adicionado ao solo ao longo do tempo. Em qualquer cenário, exceto os mais conservadores de fertilização, quantidades significativas de nitrogênio acabaram.

"Pode haver perdas muito grandes ao mesmo tempo que a acumulação, "Smith diz, "que é realmente uma ideia simples, mas é uma ideia que questiona nossa compreensão de como os solos lidam com o nitrogênio. "Então, em vez de uma banheira cheia, o sistema de nitrogênio do solo pode ser mais como uma peneira com vazamento, nunca atingindo a saturação.

Uma pista de para onde foi o nitrogênio pode estar nos próprios solos. Os pesquisadores mediram as proporções de isótopos estáveis ​​de nitrogênio no solo. Bactérias desnitrificantes preferem usar isótopos mais leves de nitrogênio-14, deixando os isótopos de nitrogênio-15 mais pesados ​​para trás. A lixiviação de nitrogênio nas águas subterrâneas não parece ter uma preferência, removendo ambos os isótopos indiscriminadamente. Smith descobriu que a proporção de nitrogênio-15 aumentou com a idade do solo, sugerindo que as perdas de nitrogênio para o ar são mais prováveis ​​do que a lixiviação. Muitos dos solos amostrados eram ricos em argila, que inibe a drenagem e lixiviação da água, reforçando esta hipótese.

Conexões com os canais de Utah

Mas o nitrogênio ainda pode estar chegando aos lagos e rios da Frente Wasatch. O rio Jordão está contaminado com o nutriente. Smith espera explorar se há alguma conexão entre o rio e o nitrogênio do gramado. Ela também está participando de um projeto futuro para desenvolver técnicas de gerenciamento de nutrientes em águas pluviais em um terreno experimental perto do Edifício Williams de U. Juntos, esses estudos visam responder à pergunta que Smith diz ser levantada pelos resultados surpreendentes deste estudo:"Os solos são a principal fonte de nitrogênio para nossos cursos de água, " ela diz, "ou não?"