Por siglos, la ciencia predominante ha indicado que todo el nitrógeno en la Tierra disponible para las plantas proviene de la atmósfera. Pero un estudio de la Universidad de California, Davis, indica que más de una cuarta parte proviene del lecho rocoso de la Tierra.

El estudio, se publicará el 6 de abril en la revista Ciencias , encontró que hasta el 26 por ciento del nitrógeno en los ecosistemas naturales proviene de rocas, con la fracción restante de la atmósfera.

Antes de este estudio, se desconocía la entrada de este nitrógeno al sistema terrestre mundial. El descubrimiento podría mejorar en gran medida las proyecciones del cambio climático, que se basan en la comprensión del ciclo del carbono. Esta fuente de nitrógeno recientemente identificada también podría alimentar el ciclo del carbono en la tierra, permitir que los ecosistemas extraigan más emisiones de la atmósfera, dijeron los autores.

"Nuestro estudio muestra que la meteorización por nitrógeno es una fuente de nutrición de importancia mundial para los suelos y ecosistemas de todo el mundo, "dijo el coautor principal Ben Houlton, profesor en el Departamento de Tierras de UC Davis, Air and Water Resources y director del UC Davis Muir Institute. "Esto va en contra del paradigma de siglos que ha sentado las bases de las ciencias ambientales. Creemos que este nitrógeno puede permitir que los bosques y pastizales capturen más emisiones de CO2 de combustibles fósiles de lo que se pensaba".

La meteorización es clave

Los ecosistemas necesitan nitrógeno y otros nutrientes para absorber la contaminación por dióxido de carbono, y hay una cantidad limitada disponible de plantas y suelos. Si una gran cantidad de nitrógeno proviene de las rocas, ayuda a explicar cómo los ecosistemas naturales como los bosques boreales son capaces de absorber altos niveles de dióxido de carbono.

Pero no cualquier roca puede lixiviar nitrógeno. La disponibilidad de nitrógeno en las rocas está determinada por la meteorización, que puede ser físico, como a través del movimiento tectónico, o químico, como cuando los minerales reaccionan con el agua de lluvia.

Es principalmente por eso que la meteorización por nitrógeno en las rocas varía según las regiones y los paisajes. El estudio dijo que grandes áreas de África carecen de lecho rocoso rico en nitrógeno, mientras que las latitudes del norte tienen algunos de los niveles más altos de meteorización por nitrógeno en las rocas. Se estima que las regiones montañosas como el Himalaya y los Andes son fuentes importantes de meteorización por nitrógeno en las rocas, similar a la importancia de esas regiones para las tasas de meteorización global y el clima. Pastizales tundra, Los desiertos y los bosques también experimentan tasas considerables de meteorización por nitrógeno en las rocas.

Geología y secuestro de carbono

El mapeo de los perfiles de nutrientes en las rocas a su potencial de absorción de carbono podría ayudar a impulsar las consideraciones de conservación. Las áreas con niveles más altos de meteorización por nitrógeno en las rocas pueden secuestrar más carbono.

"La geología puede tener un gran control sobre qué sistemas pueden absorber dióxido de carbono y cuáles no, ", Dijo Houlton." Al pensar en el secuestro de carbono, la geología del planeta puede ayudar a orientar nuestras decisiones sobre lo que estamos conservando ".

Brecha misteriosa

El trabajo también aclara el "caso del nitrógeno faltante". Por décadas, Los científicos han reconocido que se acumula más nitrógeno en el suelo y en las plantas de lo que puede explicarse únicamente por la atmósfera. pero no pudieron precisar lo que faltaba.

"Demostramos que la paradoja del nitrógeno está escrita en piedra, "dijo el coautor principal Scott Morford, un estudiante graduado de UC Davis en el momento del estudio. "Hay suficiente nitrógeno en las rocas, y se descompone lo suficientemente rápido como para explicar los casos en los que ha habido esta misteriosa brecha ".

En trabajos anteriores, El equipo de investigación analizó muestras de rocas antiguas recolectadas de las montañas Klamath del norte de California para encontrar que las rocas y los árboles circundantes contenían grandes cantidades de nitrógeno. Con el estudio actual, los autores se basaron en ese trabajo, analizar el balance de nitrógeno del planeta, proxies geoquímicos y la construcción de un modelo espacial de meteorización por nitrógeno para evaluar la disponibilidad de nitrógeno en las rocas a escala global.

Los investigadores dicen que el trabajo no tiene implicaciones inmediatas para los agricultores y jardineros, que dependen en gran medida del nitrógeno en formas naturales y sintéticas para cultivar alimentos. El trabajo anterior ha indicado que algunos nitratos de fondo en las aguas subterráneas se remontan a fuentes de roca, pero se necesita más investigación para comprender mejor cuánto.

Reescritura de libros de texto

"Estos resultados requerirán reescribir los libros de texto, "dijo Kendra McLauchlan, director del programa en la División de Biología Ambiental de la National Science Foundation, que co-financió la investigación. "Si bien hubo indicios de que las plantas podrían usar nitrógeno derivado de la roca, este descubrimiento rompe el paradigma de que la principal fuente de nitrógeno disponible es la atmósfera. El nitrógeno es el nutriente limitante más importante de la Tierra y un contaminante peligroso. por lo que es importante comprender los controles naturales sobre su oferta y demanda. La humanidad depende actualmente del nitrógeno atmosférico para producir suficiente fertilizante para mantener el suministro mundial de alimentos. Un descubrimiento de esta magnitud abrirá una nueva era de investigación sobre este nutriente esencial ".