北美三所大學的科學家發現植物的固氮方式不止一種，當固氮所需主要微量元素缺乏時，自然界有其「B計畫」。
氮元素佔地球大氣層的78％和人體的3％，是所有生物都不可或缺的元素，但植物和自然系統要獲得氮卻並不容易。
大多數生物不能直接利用大氣中的氮，而是透過土壤和水中的特殊微生物將氮轉化為生物可以直接利用的氨，這個過程就是固氮作用。
例如在農業中，種植大豆和其他有助於固氮的豆類，可以恢復貧瘠土壤的肥力。
問題來了。微生物固氮時使用了一種複雜的蛋白質叫做「固氮酶」，其中富含金屬。過去的研究聚焦於含有稀有金屬「鉬」的固氮酶。鉬不會以游離金屬的形式存在自然界，只以各種氧化態存在於礦物中。
由於鉬很稀有，人們注意到這是土地固氮的自然限制。科學家擔心，在人為干擾、人口成長而需要開墾貧瘠土地的情況下，鉬的稀有性會阻礙生態系統恢復肥沃度的能力。
現在，普林斯頓大學、杜克大學和加拿大魁北克舍布魯克大學的科學家合作，發現當鉬缺乏時，至少還有另外一種金屬可以完成固氮工作。
科學家們在加拿大的北寒林中進行研究工作，發現金屬釩可以催化整個生態系統的固氮活動，尤其是在自然氮來源有限的北部地區。
「這項研究改變了我們對微量營養素如何控制生態系統氮素狀況和肥力的認知。我們需要從養分預算、循環和生物多樣性方面更深入了解固氮作用。」研究資深作者、普林斯頓環境研究所地球科學助理教授張欣寧（音譯）說。
張欣寧說：「研究結果顯示，透過固氮作用進入北寒林（boreal forest）的氮量可能被大大低估了。這是關於森林養分需求的重大發現，因為森林生態系統是人為碳的重要匯集區。」
同時烏特勒支大學的研究也指出，由於轉型零化石燃料能源生產必須要用到鉬，鉬的使用量無可避免會增加。尋找替代品、提高材料效率和減少耗損的空間有限，只有尾礦中的鉬損失可以減半。
科學家說，要實現永續利用，鉬的回收率必須從目前的約20％增加到至少80％。有必要採取政策性的措施，「因為不確定是否能靠自由市場價格機制及時達到所需的鉬回收率。」
普林斯頓大學研究第一作者、博士後科學家Romain Darnajoux說，只有當環境鉬含量低時，才會發生釩基固氮，「當環境變化時，自然界似乎演化出備用方案來維持生態系統的肥力。」
「每個氮循環步驟都涉及一種酶，這些酶需要特定的微量金屬才能發揮作用，」Darnajoux說，到目前為止，相關研究一直集中在鉬和鐵上，釩基固氮酶幾乎沒有被注意到。
研究結果顯示，目前透過固氮進入北寒林的氮估計值太低，這會低估植物生長所需的氮量。
儘管北寒林不像人口稠密都會區吸引眾多遊客，但人類活動仍然會透過大氣中的氮和鉬、釩等金屬污染物的移動，影響森林的肥力。
張欣寧說：「人類活動大幅改變了空氣品質，甚至可能顯著影響地處偏遠的生態系統。研究結果顯示空氣污染改變微量營養素和主要營養素動態是一個很重要的問題。」
這些發現可能有助於發展更精確的氣候模型，目前的模型模擬全球氮素在陸地、海洋和大氣間流動時，並未明確包含鉬或釩的資訊。