Kanadiske skoger er blant de som vokser på bergarter som avgir nitrogen til jord og planter. 
Kanadiske skoger er blant de som vokser på bergarter som avgir nitrogen til jord og planter.  (Foto: Colourbox)

Nitrogenets kretsløp

Mysteriet om jordens manglende nitrogen er løst

I årevis har forskere undret seg over at planter tar opp mer nitrogen enn bidraget fra atmosfæren kan forklare. Nå har de funnet svaret – under bakken.

  • Klima

Nitrogenkretsløpet. Ringer det en bjelle? Det bør det gjøre.

I skoler verden over har lærere nemlig år etter år hengt ‘nitrogenkretsløbet’ opp på plansjer og gått gjennom dette med pekestokken ledd for ledd. Nitrogenisering ...nedbrytning ...denitrifikasjon ...ammoniakk og så videre.

Men det finnes en feil i barnelærdommen vår; en feil som forskerne egentlig har vært klar over lenge, men som de i stillhet har forbigått. Det mangler en mengde nitrogen i ligningen. Uansett hvordan forskerne snur og vender på modellen, kan alle plantenes nitrogen ikke stamme fra atmosfæren. Det er en rest som må komme fra et annet sted. Men hvor?

Svaret kommer nå fra amerikanske forskere, og er ...stein.

Helt opp til 26 prosent av plantenes nitrogen i naturlige økosystemer kommer fra stein. Det viser forskning fra University of California, hvor forskere har analysert omkring 1000 steinprøver fra ulike steder på kloden, og spesielt fra California.

«Vi viser at paradokset med nitrogen er skrevet i stein,» lyder det poetisk i en pressemelding fra en av forfatterne, Scott Morford, om forskningsartikkelen som er publisert i Science.

Trær suger opp nitrogen fra bakken

Når man nå vet dette, er det kanskje heller ikke så overraskende at stein inneholder nitrogen. Her snakker man nemlig om sedimentære bergarter; altså stein som vanligvis er dannet av sand, stein og grus som avleires i lag – ofte i vannområder – og presses sammen til stein.

I denne prosessen presses nitrogen inn i steinen i form av døde plantedeler, alger og dyr. Dette har forskere for så vidt visst siden 1970-tallet, men ingen har noensinne undersøkt om nitrogenet blir frigitt, skriver Scientific American.

Men det gjør det. Nitrogenet slippes løs ved erosjon eller reaksjon med regnvann. Og i 2011 utga forskergruppen fra University of California sitt første studium, som pekte på at det var 50 prosent mer nitrogen i jorden over sedimentære bergarter i California enn i områder med vulkansk stein. Forskerne fikk nesten tilsvarende tall da de foretok målinger av trær. Men undersøkelsene var begrenset til få områder, og først nå kan forskerne altså presentere et omfattende datamateriale med stein fra hele kloden.

Resultatene viser blant annet at store deler av Afrika har svært lite nitrogen bundet i bakken, mens nordlige klippeområder, samt fjellkjeder som Himalaya og Andesfjellene har store mengder nitrogen bundet i jorden. Områder med kalkstein, som California har mye av, inneholder også store mengder nitrogen. Det kan forklare hvorfor de verdenskjente redwoodtrærne vokser så godt i den kaliforniske jorda.

Vi må skrive om lærebøkene

Man kan fristes til å spørre «hva så?». Jo, ifølge programdirektøren i det nasjonale forskningsfondet National Science Foundation (NSF), som har finansiert forskningen, er det ingen tvil:

«Disse resultatene vil kreve en omskrivning av lærebøkene våre,» heter det fra Kenda McLauchlan i en pressemelding.

Forskerne selv er heller ikke redde for å understreke betydningen av oppdagelsene sine. Ifølge dem kan resultatene deres ikke bare ha betydning for modellene over nitrogenkretsløpet, men også for de klimamodellene som brukes til å forutsi global oppvarming i framtiden.

«Vi mener at de nye nitrogenressursene gjør det mulig for skoger og gressområder å binde mer CO2 enn tidligere antatt,» skriver medforfatter og professor Ben Houlton.

Men når forskere kommer med slike vidløftige påstander, er det alltid minst én kritiker som vil trekke dem ned på jorda igjen.

«Jeg tror ikke at disse undersøkelsene kommer til å endre vår forståelse av klimaendringene,» skriver biokjemikeren William Schlesinger, som i en artikkel i Scientific American samtidig innrømmer at han – til tross for egen forskning innen nitrogen i stein – ikke var i stand til «å legge sammen to og to,» slik han selv formulerte det.

William Schlesinger antok – feilaktig – at nitrogen i stein ikke kunne være en viktig kilde til plantenes nitrogenopptak, men han mener nå at de nye resultatene fra University of California bør endre modellene våre for nitrogenkretsløpet. Men han understreker at i mange områder er nitrogen fra kunstgjødsel den altoverskyggende kilden til nitrogen i plantene.

Artikkelen ble først publisert på Ing.dk

Kommentarer (10)

Kommentarer (10)