新たな研究で、主要な気候モデルが自然の窒素固定を約50％過大評価していたことが明らかになり、植物が温暖化を緩和するために吸収できるCO2量の予測を水増ししていた。この誤差により、CO2上昇下での植物成長による予想気候冷却効果が約11％減少する。研究者らは将来の気候予測をより正確にするためモデル更新を促している。
大気中の高いCO2は気候変動を促進するが、植物成長も促進し、十分な窒素があればより多くの炭素を吸収する可能性がある。しかし、最近の分析では、土壌微生物が窒素を利用可能な形に変換する窒素固定という重要なプロセスが、地球システムモデルで大幅に誤って評価されていたことが示された。
この研究は『Proceedings of the National Academy of Sciences』に掲載され、カナダのSimon Fraser UniversityのSian Kou-Giesbrecht氏が主導し、オーストリアのUniversity of GrazのBettina Weber氏を含む国際チームが貢献した。米国地質調査所のJohn Wesley Powell Centreの支援を受けた同グループは、モデル推定値と現在の測定値を比較し、自然表面での窒素固定が約50％過大評価されていることを発見した。
「さまざまな地球システムモデルを現在の窒素固定値と比較したところ、自然表面での窒素固定率を約50％過大評価していることがわかった」とWeber氏は説明した。この差は重要で、植物は成長に固定窒素に依存するため、正確な数字がないと、CO2増加による肥沃化効果——高CO2がバイオマス増加を促す——が誇張される。
結果、CO2の予測利益が11％下方修正される。自然固定は過大評価されたが、農業慣行により過去20年で75％増加した。Weber氏はより広い影響を指摘：「窒素サイクルの一部として一酸化窒素や亜酸化窒素などのガスが生成されるためだ。これらは変換プロセスを通じて大気に放出され、気候プロセスを変化させたり乱したりする。」
これらのモデルはWorld Climate Reportなどの報告の基盤であり、生態系と気候予測の信頼性のために修正が不可欠だ。この研究は自然界の窒素可用性を再評価した以前の研究を基盤としている。