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地球 26% 氮氣源自石床

2018/4/6 — 14:32

地球科學中有一個未解難題:「消失的氮氣」。科學家認為大氣氮氣並不足以解釋存在於植物和土壤中的氮氣量。最新刊於《科學》的報告就指出,地球生態系統超過四份一氮氣是源自石床,此發現有望解答消失氮氣的難題。

加州大學戴維斯分校研究人員 Ben Houlton 的研究隊伍根據過往研究數據分析和建立數據模型。他們從模型中估計有 26% 氮氣由地球石床釋出生態系統。氮氣是植物生長的必要元素,使其拙壯成長。然而,以往研究一般認為大氣中的氮氣並不足以解釋生態系統中的氮氣量,也就是說未必足以供應大量林木養份,科學家稱此現象為「消失的氮氣」。

今次發現則顯示石床氮氣是供應土壤與生態環境的重要來源之一,並可供應森林和草原的植物生長。另外,大氣二氧化碳濃度也會取決於土地和海洋的吸收量。此前研究預計,未來氮氣排放將會上升,增加二氧化碳碳庫 (carbon sink) 吸收量。相信石床中的氮氣,則能供應植物長,增加由化石燃料產生的二氧化碳吸收量,緩減氣候變化問題。然而,岩石釋出氮氣,以及地球氮氣增加,都未必能跟得上未來碳排放量。

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此發現除了與二氧化碳濃度有關外,科學家亦可以藉此發現解答消失氮氣的問題:石床大氣或可填補大氣氮氣的不足

研究人員 Houlton 指,此發現顯示地球地質可能可控制到哪一種系統可吸收更多二氧化碳,哪一種不能吸收。透過了解地球地質機制,或有助我們決定以甚麼方法,更有效解決碳排放問題。 同時,此發現也可能改寫教科書,更會令科學家重新探索氮氣源頭——因為大氣未必是氮氣最終來源。 

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來源:
National Science Foundation, New source of global nitrogen discovered: Earth’s bedrock, 5 April 2018

報告:
Houlton, B.Z., Morford, S.L. & Dahlgren, R.A. (2018). Convergent evidence for widespread rock nitrogen sources in Earth’s surface environment. Science, 360, 6384. DOI: 10.1126/science.aan4399

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

 

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