Desde meados do século 20, pesquisas e discussões têm se concentrado nos efeitos negativos do excesso de nitrogênio nos ecossistemas terrestres e aquáticos. No entanto, novas evidências indicam que o mundo está agora experimentando uma trajetória dupla na disponibilidade de nitrogênio, com muitas áreas experimentando um declínio em forma de taco de hóquei na disponibilidade de nitrogênio. Em um novo artigo de revisão na revista Science, os pesquisadores descreveram as causas desses declínios e as consequências sobre como os ecossistemas funcionam.
“Há muito nitrogênio e muito pouco nitrogênio na Terra ao mesmo tempo”, disse Rachel Mason, principal autora do artigo e ex-estudiosa de pós-doutorado no Centro Nacional de Síntese Socioambiental.
Ao longo do último século, os humanos mais que dobraram o suprimento global total de nitrogênio reativo por meio de atividades industriais e agrícolas. Esse nitrogênio se concentra em riachos, lagos interiores e corpos d’água costeiros, às vezes resultando em eutrofização, zonas mortas de baixo oxigênio e proliferação de algas nocivas. Esses impactos negativos do excesso de nitrogênio levaram os cientistas a estudar o nitrogênio como poluente. No entanto, o aumento do dióxido de carbono e outras mudanças globais aumentaram a demanda por nitrogênio por plantas e micróbios. Em muitas áreas do mundo que não estão sujeitas a entradas excessivas de nitrogênio pelas pessoas, registros de longo prazo demonstram que a disponibilidade de nitrogênio está diminuindo, com consequências importantes para o crescimento de plantas e animais.
O nitrogênio é um elemento essencial nas proteínas e, como tal, sua disponibilidade é fundamental para o crescimento das plantas e dos animais que as comem. Jardins, florestas e pesca são quase todos mais produtivos quando são fertilizados com quantidades moderadas de nitrogênio. Se o nitrogênio da planta se tornar menos disponível, as plantas crescem mais lentamente e suas folhas são menos nutritivas para os insetos, reduzindo potencialmente o crescimento e a reprodução, não apenas dos insetos, mas também dos pássaros e morcegos que se alimentam deles.
“Quando o nitrogênio está menos disponível, todos os seres vivos retêm o elemento por mais tempo, diminuindo o fluxo de nitrogênio de um organismo para outro através da cadeia alimentar. É por isso que podemos dizer que o ciclo do nitrogênio está desacelerando”, disse Andrew. Elmore, autor sênior do artigo e professor de ecologia da paisagem no Centro de Ciências Ambientais da Universidade de Maryland e no Centro Nacional de Síntese Socioambiental.
Os pesquisadores revisaram estudos de longo prazo, globais e regionais e encontraram evidências de diminuição da disponibilidade de nitrogênio. Por exemplo, as pastagens na região central da América do Norte vêm experimentando um declínio na disponibilidade de nitrogênio há cem anos, e o gado pastando nessas áreas teve menos proteína em suas dietas ao longo do tempo. Enquanto isso, muitas florestas na América do Norte e na Europa vêm experimentando declínios nutricionais há várias décadas ou mais.
Esses declínios são provavelmente causados por múltiplas mudanças ambientais, sendo uma delas os níveis elevados de dióxido de carbono atmosférico. O dióxido de carbono atmosférico atingiu seu nível mais alto em milhões de anos, e as plantas terrestres estão expostas a cerca de 50% a mais desse recurso essencial do que há apenas 150 anos. O dióxido de carbono atmosférico elevado fertiliza as plantas, permitindo um crescimento mais rápido, mas diluindo o nitrogênio da planta no processo, levando a uma cascata de efeitos que diminuem a disponibilidade de nitrogênio. Além do aumento do dióxido de carbono atmosférico, o aquecimento e as perturbações, incluindo incêndios florestais, também podem reduzir a disponibilidade ao longo do tempo.
A diminuição da disponibilidade de nitrogênio também provavelmente restringe a capacidade das plantas de remover o dióxido de carbono da atmosfera. Atualmente, a biomassa vegetal global armazena quase tanto carbono quanto o contido na atmosfera, e o armazenamento de carbono da biomassa aumenta a cada ano à medida que os níveis de dióxido de carbono aumentam. No entanto, a diminuição da disponibilidade de nitrogênio compromete o aumento anual do armazenamento de carbono das plantas, impondo limitações ao crescimento das plantas. Portanto, os modelos de mudança climática que atualmente tentam estimar o carbono armazenado na biomassa, incluindo tendências ao longo do tempo, precisam levar em conta a disponibilidade de nitrogênio.
“As fortes indicações de diminuição da disponibilidade de nitrogênio em muitos lugares e contextos são outra razão importante para reduzir rapidamente nossa dependência de combustíveis fósseis”, disse Elmore. “Respostas de manejo adicionais que podem aumentar a disponibilidade de nitrogênio em grandes regiões provavelmente serão controversas, mas são claramente uma área importante a ser estudada”.
Enquanto isso, o artigo de revisão recomenda que os dados sejam reunidos em um relatório anual do estado do ciclo do nitrogênio, ou um mapa global da mudança na disponibilidade de nitrogênio, que representaria um recurso abrangente para cientistas, gerentes e políticos. fabricantes.
“Evidências, Causas e Consequências do Declínio da Disponibilidade de Nitrogênio em Ecossistemas Terrestres” foi publicado na revista Science.
Publicado em 18/04/2022 05h40
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