Surowe warunki panujące w oceanicznych martwych strefach sprawiają, że praktycznie nie nadają się one do zamieszkania przez jakiekolwiek żywe organizmy. Chociaż występują naturalnie w niektórych częściach oceanów, do ich powstania często dochodzi również z powodu działalności człowieka. Martwe strefy pojawiają się np. na obszarach przybrzeżnych, gdzie spływają ścieki albo nawozy sztuczne spłukiwane z pól uprawnych. To prowadzi do zakwitu glonów, które następnie obumierają i rozkładają się, zużywając tlen z podwodnego środowiska.
Badanie przeprowadzone w ramach oceanicznej ekspedycji naukowej z 2019 roku sugeruje, że osady gromadzące się na dnie martwych stref są znaczącym źródłem emisji podtlenku azotu (N2O). Gaz ten jest uwalniany do atmosfery, gdy woda z dużych głębokości unosi się na powierzchnię w procesie zwanym „upwellingiem” (to zjawisko podnoszenia się oceanicznych wód głębinowych).
Oceany odpowiadają za 25 proc. globalnej emisji N2O
Podtlenek azotu jest silnym gazem cieplarnianym – 300 razy silniejszym niż dwutlenek węgla. Globalny poziom emisji N2O rośnie w wyniku działalności człowieka, jednak nowe badanie udowadnia, że naturalne źródła emisji podtlenku azotu mogły pozostawać niedoszacowane.
Obecnie uważa się, że oceaniczne martwe strefy odpowiadają za około 25 proc. globalnych emisji N2O. Naukowcy chcą zrewidować te szacunki, bowiem ocieplenie oceanów spowodowane zmianami klimatycznymi sprawia, że obszarów o minimalnym poziomie tlenu przybywa. Wskazuje to, że poziom emisji N2O z oceanów będzie wzrastał, a co za tym idzie – przyczyni się do przyspieszenia globalnego ocieplenia.
Autorzy badania podkreślają, że N2O jest główną substancją niszczącą warstwę ozonową Ziemi.
Namorzyny jako banki N2O
Ten sam zespół naukowy, który w 2019 roku poszukiwał martwych stref, jesienią 2020 roku postanowił sprawdzić prawdziwość hipotezy zakładającej, że osady z dna morskiego mogą być naturalnymi filtrami i pochłaniaczami N2O.
Zespół udał się z ekspedycją badawczą na Bermudy, aby zmierzyć poziom emisji gazu w tamtejszych dziewiczych lasach namorzynowych. Lasy namorzynowe, zwane też mangrowymi, to wiecznie zielone formacje roślinne, które można spotkać na morskich wybrzeżach ciepłej strefy międzyzwrotnikowej. Dzięki temu, że namorzyny są stosunkowo płytkie, naukowcy mogli wysłać nurków, aby zbadali osady znajdujące się na dnie zbiorników.
Badania pokazały, że osady te faktycznie pochłaniały N2O z wody morskiej. Podobne zjawisko zostało wcześniej zarejestrowane w innych dziewiczych systemach – w tym w ujściach rzek i glebach lądowych. Ale naukowcy dowiedli również, że te same osady, które działają jak pochłaniacze N2O, mogą być źródłem emisji gazu do atmosfery. Dzieje się tak, gdy zbiorniki są poddawane zwiększonemu obciążeniu azotem – np. na skutek spływów z upraw rolniczych czy ścieków komunalnych.
Naturalne ekosystemy na ratunek klimatowi
„W rzeczywistości namorzyny i inne ekosystemy przybrzeżne, które doświadczają stałego napływu rozpuszczonego azotu, stają się dużymi emitentami N2O. Z kolei zakres, w jakim nieskazitelne środowiska mogą służyć jako bufory chroniące przed wzrostem stężenia N2O, jest nadal niepewny” – przyznaje na łamach „The Conversation” Brett Jameson, oceanograf biologiczny z kanadyjskiego Uniwersytetu Wiktorii i jeden z autorów badań.
Jameson podkreśla, że obecnie za ponad dwie trzecie światowej emisji N2O odpowiada rolnictwo. Biorąc pod uwagę, że ograniczenie stosowania nawozów w uprawach może wymagać wiele wysiłku i odpowiednich zmian legislacyjnych, autorzy badania apelują o pilne objęcie ochroną dziewiczych lasów namorzynowych. To one bowiem mogą być naszą szansą na ograniczenie emisji podtlenku azotu, a tym samym – ważnym orężem w zapobieganiu zmianom klimatycznym.
Źródło: Limnology and Oceanography.