Arktičtí tuleni pod drobnohledem: Vědci odhalili, jak je lidské chemikálie a oteplování mění zevnitř
PřírodaVědci zkoumali vliv lidských chemikálií a klimatických změn na tuleně kroužkované v Arktidě. Pomocí metabolomiky, metody studující malé molekuly v tkáních, odhalili změny ve fyziologii a buněčných funkcích, které nemusí být patrné při běžných zdravotních prohlídkách.
Rýže je základní potravinou pro miliardy lidí po celém světě, zejména v Asii, kde je její pěstování klíčové pro obživu. Nový výzkum však ukazuje, že její produkce má rostoucí dopad na změnu klimatu, především kvůli emisím metanu a oxidu dusného. Zároveň ale nabízí konkrétní strategie, jak tento dopad zmírnit.
Jedním z hlavních faktorů přispívajících k emisím je zaorávání usušených rýžových stébel do půdy po sklizni. Tato praxe, která zlepšuje úrodnost půdy, je zodpovědná za přibližně 18 % nárůstu celkových čistých emisí z rýže od 60. let 20. století. Důvodem je zvýšení organické hmoty v půdě, kterou mikroby rozkládají a produkují tak více metanu. Rostoucí globální teploty navíc tuto mikrobiální aktivitu dále zrychlují. Dalším významným zdrojem emisí je používání syntetických dusíkatých hnojiv, jejichž spotřeba po roce 2000 vzrostla o 76 %. To vedlo k nárůstu oxidu dusného, silného skleníkového plynu, který se podílí na 9 % celkového nárůstu globálních čistých emisí z lidské činnosti.
Přesné vyčíslení klimatického dopadu produkce rýže je komplexní úkol, který vyžaduje konzistentní zohlednění různých plynů a změn uhlíku v půdě. Vědci proto zkombinovali tři přístupy: ekosystémový počítačový model simulující růst plodin, vodní podmínky a půdní procesy; model strojového učení s umělou inteligencí pro zlepšení odhadů v oblastech s omezenými daty; a meta-analýzu více než 1 200 experimentálních lokalit, která poskytla přímé důkazy o vlivu zavlažování, hnojiv a hospodaření se zbytky plodin na emise. Tyto metody umožnily kvantifikovat emise od roku 1961 do roku 2020, určit jejich příčiny a testovat potenciál zmírňujících technik v budoucích klimatických podmínkách.
Studie ukázala, že existují způsoby, jak snížit emise z produkce rýže bez snížení výnosů. Snížení používání hnojiv a aplikace zbytků plodin, řízení zavlažování s periodickým vysoušením polí a omezení orby by mohly společně snížit globální emise skleníkových plynů z rýže přibližně o 10 % do poloviny století. Periodické vysoušení rýžových polí výrazně snižuje produkci metanu, i když může mírně zvýšit emise oxidu dusného. Tato strategie je obzvláště účinná v regionech s dobrou zavlažovací infrastrukturou, jako je velká část Asie.
Efektivní strategií je také řízení používání hnojiv, zejména v systémech s vysokou intenzitou hnojení, například v Číně a jižní Asii. Nadměrné množství dusíku zvyšuje oxid dusný bez zjevného zvýšení výnosů a zároveň znečišťuje vodu. Snížení nadměrné aplikace dusíku tak snižuje emise, znečištění vody a šetří zemědělcům peníze. Udržování mírného množství slámy a dalších zbytků plodin na poli může pomoci zvýšit úrodnost půdy. Příliš mnoho však může zvýšit emise metanu a urychlit ztrátu uhlíku z půdy. Další možností je přeměna části zbytků na biouhel – spálení za nízkého obsahu kyslíku před smícháním s půdou. Biouhel může pomoci stabilizovat uhlík v půdě a snížit emise metanu.