전 지구 질소 고정 및 농업의 영향

생물학적 질소 고정(BNF)은 육상 생산성을 지탱하는 가장 큰 자연적 질소 공급원이지만, 전 지구적 육상 BNF 추정치는 불확실성이 큽니다. 본 연구는 이러한 불확실성이 기존 현장 측정의 표본 편향에서 비롯됨을 밝혀냈습니다. 질소 고정 미생물이 전 세계 평균보다 17배 더 많은 지역에서 측정이 이루어졌기 때문입니다. 이 편향을 보정하기 위해, 주요 질소 고정 생지화학적 틈새의 공간적 분포를 활용하여 현장 BNF 측정값을 상향 조정하는 새로운 추정 모델을 개발했습니다. 이를 통해 전 지구 육상 BNF를 재평가했습니다. 연구 결과, 자연 생태계의 BNF는 65 (52–77) Tg N yr−1로, 이전 경험적 추정치보다 낮았으며, 열대림과 건조지에서 주로 발생했습니다. 또한, 경작지와 재배 목초지에서 농업적 BNF가 56 (54–58) Tg N yr−1로 높게 나타났습니다. 농업적 BNF는 산업화 이전 수준 대비 육상 BNF를 64%, 전체 질소 유입량을 60% 증가시켰습니다. 이러한 결과는 자연 생태계의 탄소 흡수원에 대한 BNF의 제약이 더 클 수 있으며, 전 지구 질소 순환 분석에서 일반적으로 고려되는 것보다 농업적 질소의 공급원이 더 중요함을 시사합니다. 이는 질소 사용의 안전 작동 한계 설정에 중요한 함의를 가집니다.