Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Vesentlig rolle for nitrat i det arktiske landskapet

Anonim

Nitrogen, et essensielt plante næringsstoff, absorberes lett av planter i dets ammonium- og nitratformer. På grunn av de svært lave nitratnivåene som finnes i arktisk tundrajord, hadde forskere antatt at planter i dette biomet ikke bruker nitrat. Men en ny studie medforfatter av fire marine biologiske laboratorier (MBL) Ecosystems Center forskere utfordrer dette begrepet. Studien har viktige implikasjoner for å forutse hvilke arktiske plantearter som vil dominere etter hvert som klimaet varmer, samt hvor mye karbon tundra økosystemer kan lagre.

annonse


Studien, publisert i Proceedings of the National Academy of Sciences, fant at planter i Nord-Alaskans tussock-tundra tok opp nitrat til sammenlignbare priser til vegetasjon i nitratrike økosystemer. Nitrat bidro med om lag en tredjedel av nitrogenet som brukes av tundraplanter. Noen av de studerte artene, som Polygonum bistorta, en rosa blomstrende plante, tok opp nitrat til enda høyere priser enn arter som finnes i lavt breddegrad, høynitratmiljøer.

Funnene er viktige i sammenheng med menneskeskapte klimaendringer, som forventes å øke nitrogen, og muligens nitrat, nivåer i tundrajord. Når klimaet varmer, kan de mikrobielle prosessene som genererer nitrat øke hastigheten. I tillegg kan permafrost - et lag jord under overflaten som forblir frosset gjennom hele året - tine, og tilsette ekstra nitrogen til økosystemet. Noen av dette nitrogenet kan omdannes til nitrat.

Tussock-tundraen dekker en stor del av Nord-Alaska, og består for tiden av sedger, urteformet bakke og trebodder (omtrent en tredje dekning for hver). Landskapets produktivitet er begrenset av nitrogentilgjengelighet. Hvis den frigjøres fra denne begrensningen, kan treaktig buskarter, som bjørk og pil, bli mer dominerende og skygge ut andre planter etter hvert som klimaet varmer. Oppdagelsen at nitrat er en viktig nitrogenkilde for tundraplanter, må bli tatt med i fremtidige fremskrivninger av artssammensetning.

"Da næringsstoffene begynner å sykle raskere, og vegetasjonen begynner å vokse raskere, bør det stimulere all vegetasjon på tundraen. Etter en stund skal skogsartene overleve de som ikke har stengler, som ikke kan stå så høyt, så du har en tendens til å miste sedger og moser og lavene ", forklarer studien medforfatter Ed Rastetter, seniorforsker ved MBL Ecosystems Center og hovedforsker for National Science Foundations arktiske langsiktige økologiske forskningsområde på Toolik Lake, Alaska, hvor en del av forskningen ble utført.

Fordi nitrogen og karbon sykluser er tett koblet, kan lagets funn også endre fremskrivninger av karbonlagring eller frigjøring fra arktiske økosystemer etter hvert som klimaet varmer. Verdens permafrost er fullpakket med rester av planter og dyr som er akkumulert i tusenvis av år, og den inneholder dobbelt så mye karbon som det er i atmosfæren.

Rastetter understreker at mer forskning er nødvendig for å bekrefte studiens funn og for bedre å forstå betydningen av nitrat i forhold til andre former for nitrogen i arktiske tundraøkosystemer.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Marine Biological Laboratory . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Xue-Yan Liu, Keisuke Koba, Lina A. Koyama, Sarah E. Hobbie, Marissa S. Weiss, Yoshiyuki Inagaki, Gaius R. Shaver, Anne E. Giblin, Satoru Hobara, Knute J. Nadelhoffer, Martin Sommerkorn, Edward B. Rastetter, George W. Kling, James A. Laundre, Yuriko Yano, Akiko Makabe, Midori Yano, Cong-Qiang Liu. Nitrat er en viktig nitrogenkilde for arktiske tundraplanter . Prosedyrene ved det nasjonale vitenskapsakademiet, 2018; 201715382 DOI: 10, 1073 / pnas.1715382115