Озон — не просто угроза для легких или урожая. Он еще и подливает масла в огонь глобального потепления. Принято винить в его образовании выхлопные трубы и заводы, но оказалось, почва тоже вносит свой вклад. Ученые из Гонконгского политехнического университета проанализировали данные за 36 лет и выяснили: выбросы азотистой кислоты (HONO) из почвы — скрытый двигатель роста концентрации озона.

Почва дышит. Микробы в ней, особенно после внесения удобрений, выделяют газы. Раньше считалось, что HONO из почвы дает до 80% этого газа в атмосфере. Теперь ясно: он не просто висит в воздухе, а активно участвует в химических реакциях, порождающих озон. Более того — он увеличивает концентрацию его «строительных блоков», оксидов азота (NOₓ).

Команда профессора Тао Вана собрала данные по выбросам HONO из разных экосистем — от полей Китая до саванн Африки. Учесть пришлось все: температуру почвы, влажность, типы удобрений. Там, где нельзя было измерить (например, активность микробов), использовали косвенные параметры — координаты, тип земли.

Результаты опубликованы в Nature Communications.

Что выяснилось:

• С 1980 по 2016 год выбросы HONO выросли с 9,4 до 11,5 млн тонн азота в год.
• Из-за этого концентрация озона у поверхности земли в среднем растет на 2,5% ежегодно, а в некоторых регионах — до 29%.

Чем это грозит? Растения под ударом. Озон повреждает их листья, снижает урожайность. А чем меньше зелени — тем хуже поглощается углекислый газ, что усугубляет парниковый эффект.

Где проблема острее всего:

• Пик выбросов — летом, когда почва прогрета, а поля удобряют.
• Две трети выбросов дает северное полушарие. Лидер — Азия (37,2%), особенно Индия и восточный Китай.

Парадокс: в чистых регионах, где мало заводов, влияние почвенных выбросов на озон заметнее. Там мало NOₓ, но много летучих органических соединений — и озон образуется буквально из ничего. По мере снижения промышленных выбросов эта проблема будет только обостряться.

Изменение климата и рост использования удобрений ускорят выбросы HONO, — говорит профессор Ван. — Если не учитывать этот фактор, все усилия по очистке воздуха могут пойти насмарку.

Этот труд важен не только для экологов. Фермеры получат аргументы для оптимизации удобрений, климатологи — новый фактор для моделей, а политики — повод пересмотреть нормы выбросов. Понимание роли почвы поможет точнее прогнозировать смог и снижать ущерб для сельского хозяйства.

Исследование опирается на модели, а они всегда упрощают реальность. Например, не до конца ясно, как разные типы почв (глина, песок) влияют на выбросы. Кроме того, данные по Африке и Южной Америке скудны — значит, глобальные оценки могут быть неточными.

Ранее ученые уже сообщали, что сокращение выбросов оксида азота на фермах помогает климату.