Nya rön om biologisk kvävefixering i skogen – lägre än man trott

En ny studie visar att den så kallade biologiska kvävefixeringen i bland annat världens skogar tycks vara lägre än man tidigare beräknat. Uppskattningarna av framtidens kolinlagring kan därför komma att behöva ändras. 

Kväve är ett livsnödvändigt grundämne för alla levande organismer, men endast ett fåtal typer av bakterier kan omvandla atmosfärens kvävgas till kväveföreningar som växter och djur kan använda. Den processen kallas biologisk kvävefixering. 

Växter behöver fixerat kväve för att tillverka proteiner och klorofyll, som möjliggör fotosyntes och som styr hur mycket koldioxid som tas upp från atmosfären. 

En ny studie som har redovisats i tidskriften Nature uppskattar att kvävefixeringen i naturliga ekosystem är mindre än den som tidigare arbeten har kommit fram till. Det skriver SLU i ett pressmeddelande.  

Påverkar prognoser

Den internationella forskargrupp som står bakom studien har sammanställt 1177 fältstudier av biologisk kvävefixering från hela världen. Man har kommit fram till tidigare genomförda analyser har använt ett delvis felaktigt urval av studier och därmed överskattat kvävefixeringens omfattning. 

Fältmätningarna hade gjorts på platser där det fanns 17 gånger mer kvävefixerande organismer än det globala genomsnittet. 

– Vår studie kommer sannolikt att påverka förutsägelserna om hur mycket koldioxid som ekosystemen kommer att ta upp i framtiden, säger medförfattaren Michael Gundale, professor vid institutionen för skogens ekologi och skötsel vid SLU.

– Många av de modeller som används för att förutsäga hur mycket koldioxid som kommer att tas upp och lagras i landekosystemen i framtiden förlitar sig på antaganden om direkta samband med hur omfattande den biologiska kvävefixeringen är. Vår studie tar bort viss osäkerhet kring dessa samband och kommer sannolikt att leda till något lägre uppskattningar av landekosystemens framtida förmåga att binda kol, säger han.

Tvärtom för jordbruksmark

När det gäller jordbruksmark är kvävefixeringen däremot mer omfattande än forskningen tidigare trott. Den biologiska kvävefixeringen har ökat dramatiskt från förindustriell tid till nutid, och ökningen fortsätter tack vare dagens storskaliga odling av baljväxter som sojabönor och lusern.

Kvävefixeringen inom baljväxtodling är nästan lika stor som all naturlig kvävefixering på mark som inte är åkermark, enligt forskarlaget. 

– Den här ökningen är både positiv och negativ. Å ena sidan hjälper kvävefixeringen till att producera proteinrik mat för en växande befolkning och den är miljömässigt mer hållbar än användningen av syntetiska kvävegödselmedel. Å andra sidan kan kväveförluster från denna livsmedelskedja bidra till övergödning i vissa regioner och medföra utsläpp av den potenta växthusgasen lustgas, säger Carla Reis Ely, postdoktor vid Oregon State University College of Forestry, som har lett forskningsprojektet.