Dusík je prakticky všudypřítomný. V zemské atmosféře je jako čistý plny zastoupen plnými 78%. V této formě nepředstavuje riziko. V posledním století však začal člověk ve velkém vyrábět sloučeniny dusíku, jež jsou využitelné k hnojení polí. Velká množství sloučenin dusíku vytváříme také spalováním uhlí, zemního plynu a ropy. V těchto formách přestává být dusík chemicky netečný a aktivně se účastní mnoha chemických reakcí.
„Tento dusík má unikátní vlastnosti. Každý jeho atom může v životním prostředí spustit celou kaskádu procesů, které v konečném důsledku škodí jak přírodě tak i našemu zdraví,“ říká jeden z autorů studie profesor ekologie James Galloway z University of Virginia.
Oxidy dusíku, které se valí z výfuků automobilů, vytvářejí nad městy smog a vyvolávají zdravotní potíže u jejich obyvatel. Pokud se dostanou do lesů a jezer, pak tam ve formě kyseliny dusičné okyselí životní prostředí a hubí nejrůznější živočichy – od hmyzu až po ryby. Dusíkaté látky zanesené do moří a oceánů v nekalém díle pokračují. Díky nim dochází k masovému přemnožení drobných mořských řas schopných produkovat nebezpečné toxiny.
Záplava odumřelých mikroorganismů klesá ke dnu, kde se při jejich rozkladu vyčerpá z vody většina kyslíku. Rozsáhlé oblasti oceánského dna se tím mění na mrtvé pouště. Pokud se dostanou oxidy dusíku zpět do ovzduší, chovají se úplně jinak než čistý dusík. Výrazně posilují skleníkový efekt a navíc ničí ochrannou ozonovou vrstvu.
Bez dusíkatých látek se současné lidstvo neobejde. Potřebujeme je k zajištění potravin pro rostoucí obyvatelstvo Země. Hlavní problémy vyvěrají z toho, že v zemědělství jsou sloučeniny dusíku využívány velice neefektivně. Na náš talíř se dostane zhruba jen každý desátý atom dusíku, který jsme pro výrobu potravin použili. Zbytek jde doslova do vzduchu a končí v zemské atmosféře ve formě oxidů dusíku, čpavku a jiných dusíkatých sloučenin schopných dalších chemických reakcí.
„Lidstvo stojí před naléhavým úkolem normalizovat koloběh dusíku v přírodě tím, že snížíme výrobu dusíkatých látek. Přitom nesmí klesnout produkce potravin a výroba energie, jež rostoucí lidstvo potřebuje,“ říká James Galloway.
Razantní dopad mají člověkem navozené změny v koloběhu dusíku na mořské ekosystémy. Dusíkaté sloučeniny působí jako hnojivo na mikroskopické řasy. Na první pohled jde o příznivý jev, protože nárůst biomasy mořských řas odčerpává z atmosféry skleníkový plyn oxid uhličitý. Z ovzduší tak neustále mizí asi desetina veškerého oxidu uhličitého vyprodukovaného člověkem. Bohužel, výsledná bilance skleníkového efektu není pro lidstvo tak příznivá. Z „pohnojených“ moří se do atmosféry uvolňuje dusík ve formě oxidu dusného. Každá molekula tohoto plynu je třistakrát účinnějším skleníkovým plynem než oxid uhličitý. Příznivý efekt snížení koncentrací oxidu uhličitého v ovzduší je tak z plných dvou třetin vymazán.
Za alarmující považují vědci rozsah, v jakém lidstvo do koloběhu dusíku v přírodě zasahuje. V roce 2000 se dostalo z ovzduší do moří a oceánů 54 milionů tun dusíku ve formě reaktivních molekul vyrobených člověkem. To je desetkrát více než v roce 1860. Tento trend se nezastaví ani v nejbližších letech. V roce 2030 už bude lidským přičiněním putovat do oceánů 62 milionů tun dusíku. Autoři obou studií vyzývají klimatology, aby přestali dramatické změny v koloběhu dusíku ignorovat a brali je v potaz při tvorbě modelů vývoje klimatu na Zemi.
Diskuze:
