“牵手”氮元素，中非学者共赴可持续研究之旅

 
 
“牵手”氮元素，中非学者共赴可持续研究之旅  
 

 

全球粮食生产约一半的贡献来自氮肥。然而，氮素流失却导致严重的空气和水污染，并造成生物多样性丧失和气候变化。

联合国于2015年正式通过的“联合国可持续发展目标（以下简称SDGs）”中，有一半以上目标与氮素的使用和流失直接相关，但全球氮素的分布格局并不均衡。

如何管理农业氮素，推动国家之间均衡发展，实现可持续发展？

在国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）与联合国环境规划署（UNEP）共同支持的国际合作研究项目“通过农业氮素管理实现联合国2030可持续发展目标的协同”（以下简称中非氮素合作项目）的支持下，今年，浙江大学环境与资源学院教授谷保静与非洲科学家展开合作，试图回答这一极具挑战性的问题。

小元素 搭桥梁

氮元素是地球大气中含量丰富的元素。它使天空变蓝、土壤肥沃，是形成人体蛋白质的基础。然而，环境中的氮过量则会污染土地、水和空气，加剧气候变化、消耗臭氧层。

UNEP认为，氮污染已经成为环境问题的焦点，是人类面临的最重要污染问题之一。

同时，氮污染也是影响SDGs的掣肘因素。

“从2015年提出17个SDGs至今，我们距离实现这些目标仍然遥远，特别是关于实现可持续发展目标的方法路径和指标体系仍然相对有限。”谷保静对《中国科学报》说，“优化SDGs的实现路径，氮素是一个很好的抓手。因为有一半SDGs与它相关，另外一半则与它间接相关。”

粮食安全、消除贫困与饥饿、清洁饮水、清洁能源、气候变化、经济增长……很多关系人类福祉的方面都跟氮有关。长期从事氮循环研究的谷保静希望将所从事的研究与SDGs关联起来，为实现可持续发展做一些事。

他的期望得到了自然科学基金委的支持。2022年，中非氮素合作项目应运而生，氮元素成为中非牵手科技合作的又一座桥梁。这项合作旨在利用多学科交叉研究手段，回答氮循环与SDGs相关性的多个关键问题。例如，氮循环对可持续发展目标的驱动机制是什么？氮素在全球可持续发展目标中的贡献是怎样的？如何通过氮素管理实现全球多个可持续发展目标的协同？

“这个项目对正面临饥饿、贫困、环境和气候威胁等挑战的国家具有重要意义，有助于为UNEP的氮素管理决议提供政策支持，平衡国家尺度上的氮素利用。”谷保静说，“自然科学基金委希望推动我国在国际性重大环境问题上作出更多贡献，支撑可持续发展，能够获得支持我们感到十分幸运。”

在UNEP国际生态系统管理伙伴计划（UNEP-IEMP）的引荐下，总部位于肯尼亚内罗毕的UNEP国际氮素管理系统（INMS）协调员马赫什·普拉丹和国际热带农业研究所驻喀麦隆国家农业生态研究代表卡格里·马索博士成为谷保静的合作伙伴。

让谷保静感动的是，非洲合作者尽管缺少资金，但依然主动在人力、物力方面配套相当于300万元人民币的支持，与国家自然科学基金相匹配，全力支持项目开展。

普拉丹表示：“中国能够支持这样的项目让我十分激动。中国科学家在氮素研究领域做了很多工作，在国际氮肥研究中一直发挥着特别重要的作用，希望通过我们的合作可以在氮素平衡利用方面做更多事。”

“非洲方面很愿意加入进来，这是一个特别好的共同进步的机会。”马索表示。30年前，他曾在浙江大学获得土壤化学和植物营养学学士学位，此后又在那里攻读硕士，对中国有着很深的感情。

立足中非 放眼国际

“如何优化氮素管理，实现SDGs，这是我们研究的核心。”谷保静说。

然而，氮素是全球生态生化循环领域的重要一环。如何将它与更接近人类社会诉求的SDGs相关联，将自然界的氮循环拓展到人类社会，是一个全球性难题。

同时，当前对全球氮循环不同路径的协同影响以及耦合尺度等问题仍缺乏深入研究，获取各个国家准确的氮循环数据信息存在困难，这些都给相关研究带来挑战。

合作团队跨学科、跨部门的学术背景为回答和解决这些问题提供了支持。该项目集结国内外3家科研机构的20多位科研工作者，研究内容从寒冷地区到热带地区，从水、土壤到大气，从宏观尺度到微观尺度，构建了覆盖多个学科和领域的国际合作网络。

“我们可以通过模型模拟、空间统计和经济计量分析、环境效应评估等多学科交叉研究手段，为不同地区的氮素管理和可持续发展提供新工具、新方法。”谷保静说。