Nitrogenfjerning og klimagassutslipp fra nitrogenmettet skog i Sør-Kina

Subtropisk skogsjord i Sør-Kina fjerner nitrogen, som blir tilført i store mengder med luftforurensing, og hindrer dermed regional forurensing av grunnvann og overflatevann. Dessverre fører det samtidig til betydelig utslipp av lystgass (N2O), en sterk klimagass.

 

Nitrogenfjerning og klimagassutslipp fra nitrogenmettet skog i Sør-Kina

Longfei You disputerer 11. november 2016 for graden ph.d. ved NMBU - Norges miljø- og biovitenskapelige universitet med avhandlingen “Nitrogen turnover and N2O emissions as a function of edaphic and hydrological conditions in subtropical forests of South China”.

Økt bruk av nitrogengjødsel og fossilt drivstoff i Øst-Asia, har hatt stor innvirkning på miljøet i regionen. Skog i de kinesiske subtropene utsettes for stort nitrogennedfall fra atmosfæren, både som ammonium (NH4+) og nitrat (NO3-), og flere av skogsområdene ansees å være mettet med nitrogen. Det betyr at plantene ikke tar opp avsatt nitrogen (N), men at det enten renner av som nitrat til grunnvann eller overflatevann, eller går tilbake til lufta, delvis som nitrogengass (N2) men også som lystgass (N2O).

I doktorgradsarbeidet sitt har Longfei Yu studert nitrogenomsetningen i nitrogen-mettet skogsjord i ulike skoger i Sør- og Nord-Kina med nitrogennedfall opp til 60 kg N/hektar/år. Hovedformålet med studiet var å forstå og kvantifisere hva som skjer med nitrogen etter avsetning. Nedfall av nitrogen i kinesiske skoger forventes å øke i fremtiden, og tidligere studier viser at det inntil videre vaskes ut lite nitrogen.

Tilsetning av fosfor til utarmet skogsjord reduserer N2O-utslipp.

Longfei Yu med flytende nitrogen på tank i norsk vinter

Longfei Yu med flytende nitrogen på tank i norsk vinter

Foto
Ronghua Kang
Ved hjelp av massebalanser av nitrogen og stabile isotoper, såkalt 15N, viser Longfei Yu at en stor del av det tilførte nitrogen fjernes gjennom denitrifikasjon i vått jordsmonn med høyt grunnvannsnivå, slik de forekommer ved bekker. Her omdannes nitrat til ufarlig nitrogengass (N2), som utgjør ca. 80% av atmosfæren.

Godt drenert jordsmonn, som vanligvis utgjør mer enn 90% av arealet, har store lystgassutslipp (N2O), særlig i perioder med intensiv nedbør. Tilsetning av fosfor (P) til jorda minsker N2O-utslipp med ca. 50% ved å stimulere nitrogenopptaket i planter og mikroorganismer. Tilsetning av fosfor til naturlig utarmet subtropisk skogsjord kan derfor være et bra tiltak for å redusere N2O- utslipp.

Monsunpåvirket skog er egnet for biologisk fjerning av nitrogen
Studier av naturlige isotopsignaler i nitrat langs avrenningsveier i skoger (fra godt drenert - til vått jordsmonn ved bekker), viser en sterk biologisk fjerning av nitrogen, særlig i det fuktige Sør-Kina, hvor monsunen skaper en effektiv våtmarksone rundt bekker.

Avhandlingen viser, at sur, subtropisk skogsjord i Sør-Kina har en kompleks nitrogensyklus, som både kan holde tilbake og frigjøre mineralsk nitrogen, og som er en viktig kilde for lystgass. Den gir også innsikt i viktige jordprosesser knyttet til tilbakeholdelse og fjerning av nitrogen i skog.

Annonsering av disputasen

Published 2. november 2016 - 11:19 - Updated 23. mai 2017 - 19:11