O óxido nitroso pode ser muito menos abundante na atmosfera do que o dióxido de carbono, mas como gás de efeito estufa, é uma droga. Com uma potência 300 vezes maior que CO₂ , o potencial de aquecimento do óxido nitroso, principalmente via agricultura, exige atenção.
Pesquisadores da Universidade de Illinois e da Universidade de Minnesota estão respondendo ao chamado. Em um novo estudo, eles documentam um cronograma negligenciado, mas crucial, para o óxido nitroso (N₂ O) emissões nos sistemas agrícolas do meio-oeste dos EUA:a estação de não crescimento.

"As emissões de óxido nitroso de solos agrícolas foram estudadas principalmente durante a estação de crescimento. Pesquisas anteriores mostram que a estação de não crescimento N₂ As emissões de O podem contribuir com até 70-90% das emissões anuais em alguns anos, mas não está claro o quão preciso é esse intervalo para o Centro-Oeste ou quais processos e práticas de gerenciamento contribuem para essas emissões no outono e inverno", diz Yufeng Yang, o principal autor do estudo e estudante de doutorado na U of M.

Yang e seus coautores usaram um modelo de simulação de computador conhecido como ecosys para determinar os pontos quentes e os "momentos quentes" para N₂ O emissões em todo o Centro-Oeste. Especificamente, eles descobriram os fatores climáticos e ambientais que contribuem para N₂ Emissões de O em uma base de município por município durante as estações de não crescimento entre 2001 e 2020. Eles também analisaram os efeitos do tempo de aplicação de fertilizantes e inibidores de nitrificação.

"Este estudo de validação demonstra que o modelo ecosys pode simular realisticamente N₂ Emissões de O dos solos agrícolas na estação de não crescimento. Isso significa que agora temos uma maneira robusta de quantificar as contribuições de variáveis ​​ambientais e o tempo de aplicação de nitrogênio para esse importante gás de efeito estufa", diz o coautor do estudo Kaiyu Guan, professor associado do Departamento de Recursos Naturais e Ciências Ambientais e diretor fundador do Centro de Sustentabilidade de Agroecossistemas da U de I.

Primeiro, os pesquisadores descobriram que a estação de não crescimento no Centro-Oeste era responsável por uma ampla gama de N₂ anuais Emissões de O:6 a 60%. A variação pode ser atribuída a diferenças em nível de condado, com níveis de emissão divergindo para condados nos extremos sudeste e noroeste da região.

Para contextualizar, solo N₂ As emissões de O são o resultado de processos microbianos que convertem nitrogênio de uma forma para outra. As condições ambientais, como a quantidade de umidade e oxigênio no solo, a temperatura do solo ou a quantidade de neve na superfície do solo, afetam o quanto e a rapidez com que os micróbios podem metabolizar o nitrogênio, bem como a capacidade dos produtos gasosos de nitrogênio de serem lançado na atmosfera.

O modelo ecosys detectou esses fatores ambientais em toda a região, destacando maiores emissões em municípios com mais de 12 polegadas de precipitação de estação sem crescimento. Mas os pesquisadores procuraram ainda mais detalhes para explicar o padrão.

"O congelamento mais intenso causado pela diminuição da temperatura do ar foi o fator dominante que levou ao aumento da estação de não crescimento N₂ Emissões de O no sudeste do Centro-Oeste. No noroeste, o aumento da precipitação e o aumento da temperatura do ar durante os ciclos de degelo foram os principais fatores que melhoraram a estação de não crescimento N₂ O produção", diz Yang.

A perspectiva de longo prazo para essas diferenças regionais pode mudar sob um clima em mudança, no entanto. Yang simulou cenários climáticos futuros e encontrou menos congelamento e descongelamento, potencialmente amortecendo os picos que ocorrem atualmente nessas condições.

A equipe também descobriu que os efeitos do tempo de aplicação de fertilizantes nitrogenados também variaram de acordo com o município. Geralmente, as emissões foram maiores na aplicação no outono do que na primavera.

"Os resultados sugerem que a mudança da aplicação do outono para a aplicação da primavera e a aplicação de inibidores de nitrificação em qualquer ponto do tempo podem reduzir bastante o N₂ anual As emissões de O em escala regional e também podem reduzir a lixiviação de nitrogênio", diz o coautor do estudo Ziyi Li, pesquisador de doutorado que estuda sob Guan na U of I.

Mas esse efeito não foi universal. Os campos no oeste da área de estudo tiveram menos emissões com a aplicação de outono.

"Os cientistas sempre sugerem mudar para a aplicação de fertilizantes na primavera, mas não é uma história em preto e branco. Nosso modelo permite que os agricultores recebam recomendações específicas para seus campos", diz Zhenong Jin, autor correspondente, líder do projeto e professor assistente na Agricultura Digital Grupo na U de M.

Os pesquisadores dizem que o modelo pode ser usado para avaliar os efeitos de estratégias de manejo adicionais, como cultivo de cobertura e plantio direto, em N₂ O emissões.

"A conclusão é que agora temos um método altamente preciso para estimar N₂ Emissões de O na escala do condado no Cinturão do Milho. Subestimamos a estação de não crescimento, mas acaba sendo uma parte bastante significativa do N₂ anual O emissões", diz Jin.

O estudo está publicado em Meteorologia Agrícola e Florestal . + Explorar mais

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