Crédito:Universidad de Duke 
La producción humana de este nitrógeno es ahora cinco veces mayor que hace 60 años. Este aumento podría representar un peligro para el medio ambiente de la Tierra tanto como el rápido aumento del dióxido de carbono atmosférico que calienta el clima, dicen los científicos.
"La Tierra nunca ha visto tanto nitrógeno fijo, "dice William H. Schlesinger, James B. Duke Profesor emérito de biogeoquímica en la Nicholas School of the Environment de Duke.
"Es un tremendo aumento en el último medio siglo, que no es lo que esperábamos encontrar, "dice William Battye, un investigador de calidad del aire en NC State que dirigió el estudio
"Si bien el carbono ha captado la atención del mundo a través del cambio climático, no podemos ignorar este problema, "añade Viney Aneja, profesor de marina, ciencias de la tierra y la atmósfera en el estado de Carolina del Norte. "Demasiado nitrógeno puede afectar la salud humana, reducir la biodiversidad y amplificar el calentamiento global ".
Demasiado nitrógeno en el suelo beneficia a un número limitado de especies que pueden superar a las especies nativas, reduciendo la biodiversidad, Notas de Aneja. Los altos niveles de nitrógeno en las aguas subterráneas están asociados con cánceres intestinales y abortos espontáneos. y puede ser fatal para los bebés. El exceso de compuestos de nitrógeno en las vías fluviales y los lagos puede provocar la proliferación de algas tóxicas, matando especies acuáticas y amenazando la salud humana.
Una forma de gas nitrógeno, Óxido nitroso, también es un potente gas de efecto invernadero y puede contribuir al calentamiento global. Los altos niveles de óxido nitroso en la atmósfera también degradan la capa de ozono atmosférico, y el óxido nítrico puede crear un peligroso ozono a nivel del suelo.
Los seres humanos han utilizado compuestos de nitrógeno como fertilizante durante milenios, pero históricamente solo usó fuentes fijas naturalmente, como estiércol y guano. A principios de 1900, Los químicos alemanes Fritz Haber y Carl Bosch descubrieron un proceso que convierte el nitrógeno atmosférico en amoníaco, permitiendo a los humanos producir fertilizantes nitrogenados a escala industrial por primera vez.
Para 1960, más del 60 por ciento de las granjas en los Estados Unidos reportaron usar fertilizantes químicos y el uso promedio de nitrógeno fue de 17 libras por acre.
En 2007, Las granjas estadounidenses utilizaban un promedio de 82,5 libras de nitrógeno por acre, según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.
Para realizar su nuevo estudio, Los investigadores combinaron datos históricos sobre el uso de fertilizantes en la agricultura con estimaciones recientes de las tasas de fijación de nitrógeno para analizar las tendencias en la producción humana de nitrógeno fijo desde principios del siglo XX. Luego colocaron estas tendencias en contexto con estimaciones recientes de las tasas de fijación y desnitrificación de nitrógeno natural en la tierra y en el agua.
Su análisis reveló que la producción humana de nitrógeno reactivo se ha multiplicado casi por cinco en el último medio siglo.
"Este rápido aumento ha eliminado cualquier incertidumbre sobre la importancia del nitrógeno producido por el hombre en el ciclo general del nitrógeno, "Schlesinger dice ...
Schlesinger, Battye y Aneja se preguntan si el actual proceso de desnitrificación de la Tierra puede seguir el ritmo de la producción humana de nitrógeno fijo. En la actualidad, las bacterias que impulsan este proceso de desnitrificación parecen seguir el ritmo del aumento de nitrógeno fijo. Pero si los hábitats donde prosperan estas bacterias, como marismas y humedales, no se conservan, y el proceso de desnitrificación se rompe, podría producirse un desequilibrio importante en el ciclo del nitrógeno.
Esto podría provocar la proliferación de algas nocivas y zonas muertas en los cuerpos de agua. costos más altos para el tratamiento del agua potable, y un mayor riesgo para la salud pública por las toxinas de las algas en las vías fluviales.
Incluso si el proceso de desnitrificación puede mantenerse al día con la creciente demanda, aún podría haber consecuencias atmosféricas negativas del exceso de nitrógeno. La desnitrificación produce óxido nitroso, un potente gas de efecto invernadero que es el tercer mayor contribuyente al calentamiento global después del dióxido de carbono y el metano. El óxido nitroso tiene un potencial de efecto invernadero casi 300 veces mayor que el dióxido de carbono libra por libra y puede durar en la atmósfera más de 100 años. según la EPA. El óxido nitroso también puede agotar la capa de ozono estratosférico, Dice Aneja.
Óxido nítrico, otro subproducto de la desnitrificación, puede reaccionar con compuestos orgánicos volátiles para producir ozono a nivel del suelo, que es perjudicial para los seres humanos y la vegetación.
Cambio climático causado por el hombre, como resultado de demasiado dióxido de carbono en la atmósfera, también podría intensificar la cantidad de nitrógeno en las vías fluviales de EE. UU. El cambio climático podría provocar más precipitaciones en algunas áreas, lo que podría resultar en más escorrentía agrícola que puede contaminar las vías fluviales locales, según un estudio reciente en la revista Ciencias .
