„Potížista“ dusík

Proč je vlastn ě dusík – jako jeden z biogenních prvků – pro les nebezpečný? Dusík (N) je v přírodě velmi hojným prvkem. Většina jeho zásob se vyskytuje v zemské atmosféře – v ní tvoří plných 78 % jejího objemu. Molekula N₂ je však vzhledem k pevné trojné kovalentní vazbě mezi oběma jeho atomy chemicky stabilní a nereaktivní. Za dusík reaktivní (N_r), o kterém bude dále řeč, se označují všechny jeho biologické, radiačně a/nebo fotochemicky aktivní formy.

Nejdůležitější jsou oxidy dusíku (NO_x) a amoniak (NH₃), hrající významnou úlohu v chemii troposféry; nitráty (NO₃^–) a amonné ionty (NH₄⁺), vyskytující se v srážkách i aerosolu, převládající formy dusíku využívané organismy; oxid dusný (N₂O), důležitý skleníkový plyn, který je ve stratosféře katalyzátorem destrukce ozonu; a ještě plynná kyselina dusičná (HNO₃), zejména v regionech se suchým klimatem. Reaktivní dusík je velmi mobilní, a protože vzniká mnohem rychleji, než se mění na nereaktivní, kumuluje se v životním prostředí mnoha regionů světa.

Prospívá dusík, nebo škodí?

V biogeochemii lesa hraje dusík významnou roli. Biogeochemický cyklus dusíku dosud není dostatečně objasněn, ale poslední vědecké objevy, týkající se zejména mikrobiální aktivity, mění náš pohled na jeho konvenční model. Člověk dnes uvolňuje svou činností (např. spalovacími procesy, zemědělstvím, průmyslem) množství dusíku srovnatelné s přírodními zdroji a odhaduje se, že globální cyklus dusíku se oproti minulosti více než zdvojnásobil. Odborná veřejnost se shoduje na tom, že nadbytek dusíku vede k eutrofizaci, acidifikaci, ztrátě biodiverzity a rozšíření nitrofilních druhů. Řada ekosystémů je adaptována na nízkou dostupnost dusíku a při jeho vysoké expozici nemůže prosperovat.

Zvýšené depozici dusíku jsou vystaveny již od doby průmyslové revoluce rozvinuté regiony severní polokoule, Evropa i kontinentální část USA. Nadbytečný dusík je problémem všude: ve vodě, v půdě, na louce, na poli i v lese. Depozice dusíku v evropských lesích zůstává i dnes vysoká, pohybuje se v širokém rozmezí mezi 5 až 60 kilogramy na hektar za rok a je přibližně dvakrát vyšší než depozice v bezlesých oblastech. Koruny stromů totiž dokážou znečišťující látky z ovzduší velmi účinně „vyčesávat“, a tím je přinášejí do lesa. V současné době je extrémně vysoká depozice dusíku v jihovýchodní Asii, především v Číně a Indii, v souvislosti s tamější rychle rostoucí populací, rozvojem průmyslu a dopravy.