Trong một bài đánh giá mới trên tạp chí Science, các nhà nghiên cứu mô tả nguyên nhân của những sự suy giảm này và hậu quả của cách các hệ sinh thái hoạt động.

Trong thế kỷ qua, con người đã tăng hơn gấp đôi tổng nguồn cung nitơ phản ứng toàn cầu thông qua các hoạt động công nghiệp và nông nghiệp. Nitơ này tập trung trong các dòng suối, hồ nội địa và các vùng nước ven biển, đôi khi dẫn đến hiện tượng phú dưỡng, vùng chết thiếu oxy và tảo nở hoa có hại. Những tác động tiêu cực này của nitơ dư thừa đã khiến các nhà khoa học nghiên cứu nitơ như một chất gây ô nhiễm.

Tuy nhiên, mức độ tăng carbon dioxide và những thay đổi toàn cầu khác đã làm tăng nhu cầu nitơ của thực vật và vi sinh vật. Ở nhiều khu vực trên thế giới không phải chịu quá nhiều nitơ đầu vào từ con người, các ghi chép dài hạn cho thấy lượng nitơ sẵn có đang giảm, gây ra những hậu quả đáng kể cho sự phát triển của động và thực vật.

Nitơ là một nguyên tố thiết yếu trong protein, và do đó, sự sẵn có của nó rất quan trọng đối với sự phát triển của thực vật và động vật ăn chúng. Vườn, rừng và thủy sản hầu như có năng suất cao hơn khi chúng được bón phân với lượng nitơ vừa phải.

Nếu lượng nitơ thực vật trở nên ít hơn, cây sẽ phát triển chậm hơn. Lá của chúng ít dinh dưỡng hơn đối với côn trùng, có khả năng làm giảm sự phát triển và sinh sản, không chỉ đối với côn trùng mà còn cả các loài chim và dơi ăn chúng.

Các nhà nghiên cứu đã xem xét các nghiên cứu dài hạn, toàn cầu và khu vực và tìm thấy bằng chứng về sự suy giảm nguồn cung cấp nitơ. Ví dụ, các đồng cỏ ở trung tâm Bắc Mỹ đã bị suy giảm nguồn cung cấp nitơ trong hàng trăm năm, và gia súc chăn thả ở những khu vực này đã có ít protein hơn trong khẩu phần ăn của chúng theo thời gian. Trong khi đó, nhiều khu rừng ở Bắc Mỹ và châu Âu đã bị suy giảm dinh dưỡng trong vài thập kỷ.

Những sự suy giảm này có thể do nhiều thay đổi về môi trường, bao gồm cả mức độ carbon dioxide trong khí quyển tăng cao. Carbon dioxide trong khí quyển đã đạt mức cao nhất trong hàng triệu năm và các loài thực vật trên cạn tiếp xúc với khoảng 50% nguồn tài nguyên thiết yếu này so với chỉ 150 năm trước.

CO2 trong khí quyển tăng cao sẽ bón phân cho thực vật, giúp cây phát triển nhanh hơn nhưng làm loãng nitơ thực vật trong quá trình này, dẫn đến một loạt các tác động làm giảm lượng nitơ sẵn có. Ngoài việc tăng lượng khí cacbonic trong khí quyển, sự nóng lên và những xáo trộn như cháy rừng cũng có thể làm giảm khả năng cung cấp theo thời gian.

Suy giảm nguồn cung cấp nitơ cũng có khả năng hạn chế khả năng loại bỏ carbon dioxide khỏi khí quyển của thực vật, như được chỉ ra bởi một số nghiên cứu của Reich làm cơ sở cho kết luận này. Hiện tại, sinh khối thực vật toàn cầu lưu trữ gần như lượng carbon được chứa trong khí quyển và lưu trữ carbon sinh khối tăng lên mỗi năm khi mức carbon dioxide tăng lên.

Tuy nhiên, nguồn cung cấp nitơ giảm sẽ gây nguy hiểm cho sự gia tăng hàng năm của trữ lượng carbon thực vật bằng cách đặt ra những hạn chế đối với sự phát triển của thực vật. Do đó, các mô hình biến đổi khí hậu hiện đang cố gắng ước tính lượng carbon được lưu trữ trong sinh khối, bao gồm cả xu hướng theo thời gian, cần phải tính đến lượng nitơ sẵn có.

Trong khi đó, Nghiên cứu đánh giá khuyến nghị rằng dữ liệu được tập hợp thành báo cáo hàng năm theo chu kỳ N hoặc bản đồ toàn cầu về sự thay đổi lượng nitơ sẵn có, thể hiện một nguồn lực toàn diện cho các nhà khoa học, nhà quản lý và các nhà hoạch định chính sách.

ctngoc