研究人员首次绘制出氮超标区域地图

​2009年，《自然》杂志发表了一篇评论文章，介绍了地球承载极限的概念。在该文章中，科学家们确定了人类必须确保地球系统稳定的，包括气候变化、生物多样性下降和氮输入在内的九个承载极限。

六年后，发表在《科学》杂志上的一篇文章依据新数据得出结论：包括氮的阈值在内的三个承载极限已经超标。然而，这些估值并没有考虑到生态系统对氮污染的敏感性以及农业和其他来源氮损失方面的区域性差异。

在世界范围内保持区域均衡

在这项新研究中，科学家们比较了区域氮盈余和损失，以及其对自然和水质影响的区域性差异。例如，这些影响包括生物多样性减少，饮用水质量恶化和地表水藻华。这表明氮是一个多头怪物，“在超过程度和氮引起的各类问题方面，都存在很大的区域性差异，” 该论文的主要作者Lena Schulte-Uebbing博士说，“一些地区的水质超出了限值，还有一些地区对陆地自然的影响超出了阈值，而在其他地区，对水土的影响均超标。

欧洲和中国等地的高超标，与东南亚、南美和非洲许多国家的未充分利用形成了鲜明对比。后者在粮食生产中需要使用更多的氮。在这些地区，低施肥导致土壤养分库枯竭，使得土壤退化。在极端情况下，土壤变得不再适合粮食生产。

更高效的利用氮

论文合作者Wim de Vries教授表示，“改变氮输入的全球分布很重要。但即使在氮肥的最佳分配空间下，以目前的氮利用效率来看，全球的氮阈值仍然超标。为了在不超过区域和全球氮阈值的条件下养活世界，我们需要更有效地在农业生产中使用氮。在此基础上，我们还需要减少非农业氮源（如污水或工业）的排放。协调才能让我们有效地做到这一点。”

该研究是由来自瓦赫宁根大学、乌得勒支大学和PBL荷兰环境评估局的研究人员联合完成的。这篇文章于2022年10月19日发表在了《自然》杂志上。