因斯布鲁克大学 这16块草原巨石来自蒂罗尔斯图贝塔尔的卡斯尔斯塔塔尔姆——一个长期生态系统研究的地点
信用:伊莱扎·哈里斯 因斯布鲁克大学生态研究所的伊莱扎·哈里斯和迈克尔·巴恩领导的科学家成功地以前所未有的详细程度研究了环境影响下温室气体N2O的排放
这项研究现已发表在《科学进展》杂志上，因此也是创建模型的起点，这些模型可以预测全球气候变化下生态系统温室气体排放动态的未来趋势
一氧化二氮(N2O)是一种强有力的温室气体，其大气增长率在过去十年中有所加快
人为N2O排放的最大份额来自土壤施氮，氮通过各种非生物和生物过程转化为N2O
由来自因斯布鲁克大学功能生态学研究小组的伊莱扎·哈里斯(Eliza Harris)和迈克尔·巴恩(Michael Bahn)领导的一个科学家小组现在已经能够详细跟踪氮循环中发生的N2O生产和消费途径，并最终导致这种温室气体的排放，这是FWF资助的硝基跟踪项目的一部分
在因斯布鲁克大学的一个实验装置中，研究了亚高山长期生态系统研究(LTER)地点——蒂罗尔州斯图贝塔尔地区的16块完整的草地
土壤块暴露在极度干旱和随后的再湿润中
这些天气状况反映了包括阿尔卑斯山在内的全球许多地区日益面临的气候变化
伊莱扎·哈里斯说:“我们的目标是量化干旱和再湿润对N2O形成过程和排放的净影响，目前这方面的研究还很少。”
与研究人员的预期相反，在非常干燥的土壤中，反硝化过程(硝酸盐被特殊微生物分解为N2O和分子氮(N2))被发现是N2O产生的主要原因
根据以前的假设，这一过程主要发生在潮湿、缺氧的土壤中，因此干旱期间释放到大气中的N2O比预期的要多
研究人员曾预计硝化过程将在干燥土壤中占主导地位，产生硝酸盐，这是植物的一种重要化合物
“我们假设，如果土壤干燥，就会有足够的氧气用于硝化作用
经过更仔细的检查，我们能够在土壤样品表面检测到干旱诱导的含氮有机物的积累，并确定它们是干旱土壤中反硝化作用的触发因素
伊莱扎·哈里斯解释了这一令人惊讶的结果，他说:“这表明以前不为人知的化学反硝化和共硝化途径发挥了重要作用，在这些途径中，额外的非生物和生物过程导致了N2O的形成。”
总体而言，极端干旱后再湿润期间N2O排放量最大
研究结果为研究人员提供了前所未有的关于氮循环和温室气体N2O响应环境参数形成过程的见解
更好地理解生产和消费反应有助于找到减少温室气体排放的解决方案，温室气体排放几十年来一直在增加
创新分析方法 研究成功的关键是激光同位素光谱学的使用，这是通过FFG资助的LTER-CWN项目实现的
“通过这种新颖的分析技术，我们可以确定N2O的同位素组成
因此，我们获得了一种排放的N2O形成过程的指纹，这反过来帮助我们理解其微生物的形成过程，”伊莱扎·哈里斯强调了这一过程的重要性
分子生态学分析也帮助他们确定哪些基因和微生物参与了氮的转化
此外，空间分析技术有助于确定土壤中的元素组成和分布
伊莱扎·哈里斯(Eliza Harris)说:“我们希望通过在未来类似的研究项目中继续应用这些方法的组合，我们将进一步了解气候变化和不同生态系统和环境中氮循环之间的反馈效应。”
研究人员的长期目标是使用模型来预测气候变化背景下的生态系统排放动态
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