B.K. Song recolecta muestras de agua de un lago sobre fertilizado para analizar comunidades microbianas y nutrientes. Crédito:David Malmquist
Quienes se preocupan por la salud de la bahía de Chesapeake están familiarizados con el nitrógeno como un contaminante importante cuyo exceso de escorrentía en las aguas de la bahía puede provocar la proliferación de algas y zonas muertas con poco oxígeno. Quizás menos familiar sea el papel significativo que desempeña una forma de gas nitrógeno en el calentamiento del efecto invernadero y la destrucción de la capa de ozono de la Tierra.
Ahora, un grupo internacional de científicos que incluye a B.K. El Instituto de Ciencias Marinas de Virginia de Song of William &Mary ha descubierto que la producción de este potente gas de efecto invernadero, conocido como N2O u óxido nitroso, puede evitarse como compuestos de nitrógeno complejos en el suelo. el agua y los fertilizantes se descomponen en el gas nitrógeno no reactivo (N2) que constituye la mayor parte de nuestra atmósfera.
Su descubrimiento publicado en una edición reciente de Informes científicos , revela una vía completamente nueva en el ciclo global del nitrógeno y podría conducir a nuevas formas para que los agricultores y otras personas reduzcan sus emisiones de gases nocivos. La autora principal del estudio es Rebecca Phillips del Landcare Research Institute de Nueva Zelanda, junto con los colegas de Landcare, Andrew McMillan, Gwen Grelet, Bevan Weir y Palmada Thilak. También contribuyó al estudio Craig Tobias de la Universidad de Connecticut.
La agricultura aporta más óxido nitroso a la atmósfera que cualquier otra actividad humana, principalmente a través de la fertilización con nitrógeno. Este gas de efecto invernadero es 300 veces más efectivo para atrapar el calor que el dióxido de carbono y 10 veces más efectivo que el metano. El óxido nitroso también se mueve hacia la estratosfera y destruye el ozono.
Profesor asociado B.K. Song recolecta muestras de agua de un arroyo local para análisis de nitrógeno y comunidades microbianas. Crédito:David Malmquist
La sabiduría actual sostiene que el óxido nitroso se produce inevitablemente cuando el nitrógeno del suelo, incluidos los componentes de fertilizantes como el amoníaco, amonio, y urea — se descompone. También se cree que este proceso de desglose conocido como desnitrificación, requiere la acción de microbios y solo puede ocurrir en ausencia de oxígeno.
La investigación actual contradice cada una de estas ideas arraigadas.
"Nuestros hallazgos cuestionan la suposición de que el óxido nitroso es un intermedio necesario para la formación de gas nitrógeno, ", dice Phillips." También arrojan dudas sobre si la producción microbiana de óxido nitroso debe tener lugar en ausencia de oxígeno ".
Un agricultor aplica fertilizante nitrogenado a un campo. Crédito:Colegio de William &Mary
"Ahora tenemos una vía que no requiere microbios, "agrega Song." El proceso de desnitrificación puede ocurrir abióticamente, sin necesidad de bacterias u hongos ".
El descubrimiento del equipo podría conducir a aplicaciones prácticas para disminuir los impactos del exceso de nitrógeno en el medio ambiente. un tema en el que se centraron al presentar sus hallazgos durante una reunión reciente en Washington, CORRIENTE CONTINUA., patrocinado por el Departamento de Agricultura de EE. UU. y el Programa Nacional Integrado de Calidad del Agua.
"Podría darnos una forma de diseñar el sistema para reducir los niveles de nitrógeno fijo, "dice Song". Al cambiar los tipos y proporciones de compuestos nitrogenados en los fertilizantes, es posible que tenga una mejor manera de reducir el exceso de nitrógeno, y para mitigar la eutrofización o el enriquecimiento de nutrientes en aguas cercanas ".
La fertilización de los patios y jardines de las casas es otra fuente de nitrógeno para el medio ambiente. Crédito:Colegio de William &Mary
Phillips agrega, "La investigación adicional podría informar a los agricultores sobre cómo cultivar la materia orgánica del suelo útil para el manejo del nitrógeno. Formas orgánicas del nitrógeno del suelo, como los productos de desecho de plantas y hongos, podría ayudar a convertir el exceso de nitrógeno inorgánico, que de otro modo se lixiviaría en agua o se emitiría como óxido nitroso, en una forma que no sea dañina para el medio ambiente ".
Sin embargo, los científicos dicen que se necesita más investigación para probar exactamente qué formas de nitrógeno orgánico son más efectivas. El equipo ahora está desarrollando propuestas para obtener más fondos que les permitirán investigar aplicaciones en granjas para transformar el exceso de nitrógeno del suelo y el agua en gas N2 atmosférico no reactivo sin producir N2O. Esto puede permitir a los científicos desarrollar opciones para gestionar el destino del nitrógeno agrícola y evitar las emisiones de gases de efecto invernadero.
