JGR Biogeosciences: 全球气候模型需要全面纳入氮循环

氮在气候变化、人类健康和农业等领域发挥着重要作用。一位研究人员认为，气候模型若能更全面地纳入氮的影响，将会受益匪浅。

氮是全球环境的重要组成部分，影响着农业、气候、人类健康和生态系统。氮循环的作用已经得到了更广泛的认识，然而用于预测全球环境变化的地球系统模型（ESM）仍然没有将其完全纳入考量。

Kou-Giesbrecht主张在ESM中交互式地纳入完整的氮循环，以解释氮在陆地、海洋和大气之间复杂且相互关联的流动方式。氮直到最近才被纳入一些ESM的陆地模型中，并且仅仅作为初级生产力的限制因素。

A lake, seen from above, is swirling with green algal blooms. It is flanked on either side by brown desert land.

这张照片是由哥白尼哨兵2号卫星于2021年9月16日拍摄的，显示了内华达州金字塔湖正在发生大规模的藻类水华。这种水华可能是由于水中氮含量过高造成的。图片来源：欧盟，哥白尼哨兵2号卫星图像 - 由@DEFIS_EU处理

氮的作用远不止于植物生长，它还是一种强效温室气体，也是臭氧形成和气溶胶成分的重要驱动因素。野火会释放氮氧化物和氨，导致颗粒物浓度升高；海洋微生物既吸收氮也释放氮。氮向海洋的输出会影响海洋初级生产力，也影响海洋氮的排放，而海水中过量的氮会导致富营养化，即营养物质过剩，从而引发有害藻类大量繁殖。

尽管氮循环在全球范围内都非常重要，但ESM中的许多氮循环组成部分即使被包括在内，也不是完全交互的，有些甚至根本没有被纳入模型；相反，它们只是作为静态输入提供给模型。作者认为，在陆地、海洋和大气之间动态模拟氮循环，将大大缩小我们对地球气候和环境近期演变的认知差距。

为了实现这一目标，我们需要更多的观测数据来更好地建立陆地氮循环的基准模型，并开展实验操作，为氮相关过程提供经验约束。作者指出，这些进展有助于我们理解并实现《科伦坡可持续氮管理宣言》的目标，即到2030年将氮废弃物减少一半，这样每年可以节省1000亿美元，并有助于减缓气候变化，改善生物多样性、粮食安全和公共卫生。

此处报告的研究支持可持续发展目标13。

AGU 致力于支持《联合国 2030 年可持续发展议程》，该议程为人类和地球现在和未来的和平与繁荣提供了共同蓝图。

以上评论英文原文发表于AGU Eos，中文翻译仅供参考。

原文链接：

https://eos.org/research-spotlights/global-climate-models-need-the-nitrogen-cycle-all-of-it

Text © 2025. The Authors. CC BY-NC-ND 3.0

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JGR Biogeosciences 发表关于地球系统过去、现在和未来的生物地球科学的原创研究文章，同时也涵盖行星相关研究。

生物地球科学是一门新兴的学科，它横跨生物学和地球科学两大领域，尝试着从多个时间和空间尺度来了解地球系统的功能。

2024年影响因子：3.5

5年影响因子： 4.2

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