En ny studie visar att stora klimatmodeller har överskattat naturlig kvävefixering med cirka 50 procent, vilket lett till uppblåsta prognoser om hur mycket CO2 växter kan absorbera för att mildra uppvärmningen. Felet minskar den förväntade klimatkyllande effekten från växttillväxt under stigande CO2-nivåer med cirka 11 procent. Forskare uppmanar till uppdateringar av modellerna för mer exakta framtida klimatprognoser.
Höga atmosfäriska CO2-nivåer driver klimatförändringar men ökar också växttillväxten, vilket potentiellt absorberar mer kol om tillräckligt med kväve finns tillgängligt. En nylig analys visar dock att den nyckelprocessen kvävefixering – där jordmikroorganismer omvandlar kväve till en användbar form – har bedömts betydligt felaktigt i jordssystemmodeller.
Studien, publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences, leddes av Sian Kou-Giesbrecht från Simon Fraser University i Kanada, med bidrag från ett internationellt team inklusive Bettina Weber från University of Graz i Österrike. Gruppen, stödd av U.S. Geological Surveys John Wesley Powell Centre, jämförde modelluppskattningar med aktuella mätningar och fann en överskattning av kvävefixering på naturliga ytor med ungefär 50 procent.
"Vi jämförde olika jordssystemmodeller med aktuella värden för kvävefixering och fann att de överskattar kvävefixeringshastigheten på naturliga ytor med cirka 50 procent," förklarade Weber. Denna avvikelse är viktig eftersom växter är beroende av fixerat kväve för tillväxt; utan korrekta siffror överdrivs CO2-gödslingseffekten – där förhöjt CO2 stimulerar biomasseökning.
Resultaten indikerar en nedåtgående justering med 11 procent i de projicerade CO2-fördelarna. Medan naturlig fixering har överskattats har jordbruksmetoder ökat den med 75 procent under de senaste två decennierna. Weber belyste bredare implikationer: "Det beror på att gaser som kväveoxider och lustgas produceras som en del av kvävecykeln. Dessa kan släppas ut i atmosfären genom omvandlingsprocesser och förändra eller störa klimatprocesser."
Dessa modeller ligger till grund för rapporter som World Climate Report, så revideringar är avgörande för tillförlitliga prognoser för ekosystem och klimat. Arbetet bygger på tidigare forskning som omvärderar kvävetillgången i naturen.