Secondo una nuova ricerca condotta da Zhongjie Yu, idrologo dell’Università dell’Illinois Urbana-Champaign, i corsi d’acqua nelle regioni agricole emettono quantità significative di protossido di azoto, un potente gas serra. In un recente studio condotto nella parte superiore di uno spartiacque del Minnesota, Yu ha scoperto che l’acqua conteneva livelli di protossido di azoto disciolto decine di migliaia di volte superiori a quanto ci si aspetterebbe in normali condizioni atmosferiche.
Yu, professore assistente presso il Dipartimento di risorse naturali e scienze ambientali, e il suo team hanno pubblicato due articoli evidenziando che la maggior parte di queste emissioni derivano dai processi di nitrificazione nei terreni agricoli. Questo fenomeno contribuisce a una quota maggiore del budget annuale del protossido di azoto rispetto a quanto precedentemente stimato.
Tradizionalmente, le emissioni di protossido di azoto venivano misurate direttamente dal suolo. Tuttavia, la ricerca di Yu evidenzia emissioni significative da corsi d'acqua e fiumi che ricevono il deflusso di azoto dai terreni agricoli. "Concentrarsi solo sulle emissioni del suolo non tiene conto della perdita di protossido di azoto negli ecosistemi a valle", ha spiegato Yu. I suoi studi suggeriscono che queste emissioni indirette potrebbero costituire fino a un terzo delle emissioni totali nella regione del Corn Belt.
L’agricoltura è una nota fonte di protossido di azoto, che è quasi 300 volte più efficace nell’intrappolare il calore rispetto al biossido di carbonio e rimane nell’atmosfera per lunghi periodi. Il processo inizia tipicamente quando i fertilizzanti a base di azoto vengono applicati ai campi. Mentre una parte dell’azoto viene assorbita dalle colture, una parte significativa può essere lavata nei corsi d’acqua vicini o trasformata in protossido di azoto dai microbi del suolo.
I risultati di Yu indicano che l'approccio convenzionale di misurazione delle emissioni di protossido di azoto potrebbe sottostimare il contributo di corsi d'acqua e fiumi. Migliorando la nostra comprensione di questi percorsi indiretti, è possibile sviluppare inventari regionali delle emissioni più accurati, aiutando nella progettazione di strategie di mitigazione efficaci.
La ricerca ha anche identificato periodi e luoghi critici per le emissioni di protossido di azoto, come in seguito a forti piogge o scioglimento della neve e in aree con forti connessioni idrologiche tra suoli e corsi d’acqua. Yu ha sottolineato l’importanza di sforzi di mitigazione mirati durante questi periodi.
Oltre alle implicazioni pratiche per la gestione agricola, lo studio sottolinea la necessità di approcci olistici che considerino sia il ciclo dell’azoto che quello dell’acqua. Ciò potrebbe includere pratiche come l’uso di colture di copertura invernali o di irrigazione controllata per ridurre la lisciviazione e migliorare la qualità dell’acqua, che potrebbero anche aiutare a ridurre le emissioni di gas serra.
I risultati di questi studi, sostenuti dalla National Science Foundation e da altri enti finanziatori internazionali, sono stati pubblicati inScienze e tecnologie ambientaliELettere di ricerca geofisica. Ulteriori ricerche proseguiranno attraverso una rete di sette torri per ottenere una comprensione più ampia dell’impatto regionale di queste emissioni.
