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植物大量排放温室气体一氧化二氮

一氧化二氮,或N 2 O,是影响臭氧层和地球气候一种温室气体。到目前为止,专家们认为土壤中的微生物是其形成的主要原因。现在,宾根应用科学大学和海德堡大学的跨学科研究团队更加关注植物作为来源。研究结果:地球上的植物群会释放大量的一氧化二氮,这有助于温室效应。然而,与人类引起的全球变暖不同,这个过程是自然效应的一部分。

植物大量排放温室气体一氧化二氮

到目前为止,像联合国IPCC那样的气候报告并没有将植物列为全球气候预算中氧化亚氮的重要来源。然而,为了准确计算人类对温室气体效应的贡献,必须确定和量化所有温室气体来源 - 包括天然气体。目前的研究表明,所研究的所有植物都会释放出一氧化二氮并对总N 2有显着贡献O排放量。研究人员报告说,根据这些研究,植物排放物可能占地球大气中氧化亚氮的5%至10%。“为了真正了解植物在氧化亚氮循环中的作用并更精确地量化,需要进一步研究植物的代表性类型,尤其是树木,”Katharina Lenhart教授强调说。“这项研究只是量化植物排放氧化亚氮和了解相关生化过程的第一步,”研究员,宾根应用科学大学植物学,湖沼学和生态毒理学教授,海德堡大学客座科学家说。

为了确定N 2 O排放量,研究人员在一个封闭的实验室中在受控条件下研究了34种不同的植物。植物中有烟草,玉米和薰衣草。为了避免细菌产生的一氧化二氮污染,一些实验是在无菌条件下进行的。所有实验都在黑暗中进行,以便排出的一氧化二氮可能与植物呼吸有关。与人类一样,植物在呼吸时释放二氧化碳(CO 2)。然而,相反且通常更熟知的CO 2吸收过程仅在光合作用期间存在光时发生。“N 2 O和CO 2比率是相关的,因此我们能够利用现有的大量植物二氧化碳排放量来计算释放的氧化亚氮量,“Lenhart教授解释道。

还进行了同位素分析,因为所有产生氧化亚氮的过程都释放出具有典型同位素指纹的氧化亚氮分子,包括植物。“通过测量同位素的组成,我们能够清楚地证明大部分氧化亚氮不会被土壤中的细菌释放出来,并且它与以前所知的所有来源都不同,”Frank Keppler教授补充道,曾任海德堡大学地球科学研究所生物地球化学研究小组的负责人。在下一阶段,研究人员将在实地研究中验证他们的实验室结果,并在他们的研究中包括其他植物物种。他们还想探索哪种生化过程有助于植物中一氧化二氮的形成以及生物圈在一氧化二氮中的作用在地质历史中形成。一个特别有趣的问题是增加的全球温度如何影响植物释放一氧化二氮的速率。

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