En ny studie ledd av Auburn University-forskare och publicerad i tidskriften, Naturens klimatförändringar , visar en fyrfaldig ökning av utsläppen av den potenta växthusgasen dikväveoxid – en stor bidragande orsak till klimatuppvärmningen – i globala vattendrag och floder.

"Kvävebelastningar på huvudvattenströmmar och grundvatten från mänskliga aktiviteter, främst jordbrukskvävetillämpningar, spelar en betydande roll i ökningen av de globala utsläppen av lustgas i floden, " sa den ledande forskaren professor Hanqin Tian, chef för International Centre for Climate and Global Change Research vid Auburns School of Forestry and Wildlife Sciences.

Studien, "Ökade globala lustgasutsläpp från bäckar och floder i antropocen, " publicerad 23 december är ett verk av Tian och andra forskare från International Centre for Climate and Global Change Research, tillsammans med den australiensiska klimatforskaren Josep G. Canadell, verkställande direktör för Global Carbon Project, ett projekt av Future Earth och en forskningspartner till World Climate Research Programme.

Tian säger att den innovativa studien presenterar en förbättrad modellrepresentation av kväve- och dikväveoxidprocesser i land-havets vattenkontinuum. Forskare tillhandahöll en ny ensemble av flera dataprodukter, tillhandahålla kvantifiering av hur förändringar i kvävetillförseln – inklusive gödselmedel, deponering och gödsel, klimat och atmosfärisk koldioxidkoncentration och terrestra processer – har påverkat lustgasutsläppen från världens vattendrag och floder sedan 1900.

Canadell sa att lustgas anses vara den "outtalade växthusgasen" på grund av dess livsmedelsproduktion, som ingen vill kompromissa med.

"Vi har nu en mer exakt kvantifiering av dess effekter för att hjälpa oss inrikta begränsningsstrategier som, i de flesta fallen, gör också jordbruket mer hållbart och ökar de ekonomiska vinsterna på jordbruksnivå, " sa Canadell.

Professor Shufen Pan, chef för Auburns GIS- och fjärranalyslaboratorium vid Skog- och naturvetenskapsskolan, var medförfattare till studien.

"En av de mest övertygande nya rönen är vikten av yt- och underjordiska processer i utsläpp av lustgas från världens flodnätverk, ", sade Pan. "Tidigare uppskattningar ignorerade eller underskattade stora lustgasutsläpp från huvudvatten eller små floder."

Medförfattare Yuanzhi Yao, som nyligen tog sin doktorsexamen från Auburn, Lagt till, "Små floder i kvävezoner - de lägre än fjärde ordningens strömmar - bidrog med upp till 85 procent av de globala flodernas lustgasutsläpp."

Studiens nya insikter om kvantiteterna, distribution och hotspots för utsläpp av dikväveoxid i floden kommer i slutändan att stödja förvaltningsstrategier som ökar grödans kväveeffektivitet, på så sätt minska kväveförlusterna och därmed sammanhängande miljöpåverkan, enligt Tian. Den nya forskningen understryker det kritiska behovet av att minska kvävebelastningen i huvudvattenströmmar som är nära mänskliga försörjning.

"Alla utsläppsvägar för växthusgaser som överensstämmer med målen i Paris klimatavtal kräver stora och varaktiga minskningar av lustgasutsläppen, vilket i sin tur kräver förbättrad kvantifiering, processtillskrivning och metodologisk transparens, sa Tian.

Skogs- och naturvetenskapsdekan Janaki Alavalapati sa att Tians och hans teams arbete är betydelsefullt i studien av klimatförändringar.

"Den här studien, som fokuserar på hur lustgas i globala strömmar och floder bidrar till klimatförändringar, skulle kunna ha en rungande inverkan på studiet av klimatförändringar och hur de behandlas av forskare över hela världen, " sa Alavalapati.