Cuando se trata de gases de efecto invernadero, el dióxido de carbono tiende a robar la atención, pero una nueva investigación en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS ) revela cómo los científicos han desarrollado un nuevo herramienta predictiva para estimar las emisiones de óxido nitroso (N2O) de ríos y arroyos de todo el mundo. N2O, un gas de efecto invernadero con 300 veces el potencial de calentamiento del dióxido de carbono, persiste durante más de un siglo en la atmósfera de la Tierra y se sabe que causa un daño significativo a la capa de ozono de la Tierra. Los ríos y arroyos pueden ser fuentes de N2O porque son puntos críticos para la desnitrificación, un proceso por el cual los microbios convierten el nitrógeno disuelto en gas nitrogenado.

Si bien investigaciones anteriores han intentado cuantificar dónde y cuándo se emite N2O, Los ríos y arroyos han planteado un desafío importante porque es difícil medir con precisión el N2O de las aguas que fluyen, particularmente a la escala de todo un sistema fluvial. El estudio actual presenta un modelo predictivo ampliamente aplicable a partir del cual estimar las emisiones de N2O de las vías fluviales basado en métricas simples que incluyen el tamaño de la corriente, uso de la tierra y cobertura terrestre del paisaje adyacente, tipo de bioma y condiciones climáticas variables.

"Cambio rápido de uso de la tierra, como la conversión de humedales históricos en tierras agrícolas, ha aumentado la entrega de nitrógeno biodisponible del paisaje en detrimento de los arroyos y ríos receptores, "dijo Jennifer Tank, Galla Profesora en el Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Notre Dame, coautor del estudio y director de la Iniciativa de Cambio Ambiental de Notre Dame. "Parte de ese nitrógeno será convertido por microbios en N2O, y debido a que es un potente gas de efecto invernadero, dónde y cuándo sucede eso en aguas corrientes es de gran interés, tanto ahora como en el futuro ".

Trabajando con un equipo internacional de científicos, Tank y su estudiante graduada Martha Dee analizaron datos de emisiones publicados anteriormente de arroyos y ríos de todo el mundo, incluido el río Kalamazoo de Michigan, Río Hudson de Nueva York, el río Swale-Ouse en el Reino Unido y seis grandes ríos en África. Además, el equipo recopiló sus propias mediciones de N2O de dos redes fluviales a nivel regional, incluyendo el río Manistee en Michigan y el río Tippecanoe en Indiana. El análisis de los investigadores del conjunto de datos combinado encontró que las emisiones de N2O dependen del tamaño del río, a medida que aumenta, la producción de N2O se desplaza del lecho del río al agua suprayacente.

"El conocimiento actual de la producción de óxido nitroso es limitado en las redes de arroyos y ríos en una época de rápidos cambios globales, ", dijo Dee, coautor del estudio." Nuestro estudio utiliza una variedad conjunto global de datos combinados con mediciones regionales para crear un modelo que puede predecir mejor el impacto de la actividad humana y los impulsores ambientales en la producción de N2O ".

El nuevo modelo será una herramienta valiosa tanto para los científicos como para los administradores del agua, dado que el marco permite una predicción precisa de las emisiones de N2O en una variedad de escenarios, incluida la temperatura del agua, cambios en el uso de la tierra y la influencia del cambio climático en los resultados de las emisiones.