La fijación de nitrógeno es sorprendentemente alta en las aguas costeras y puede desempeñar un papel más importante de lo esperado en el dióxido de carbono (CO ₂ ) absorción en estas aguas, muestra un nuevo estudio dirigido por científicos de la Universidad de Duke.

Saber dónde y cuándo se produce la fijación de nitrógeno ayudará a los científicos a cuantificar mejor la capacidad de las aguas costeras para absorber y almacenar dióxido de carbono y ayudará en las predicciones climáticas futuras.

"Los modelos anteriores sugirieron que la mayor parte de la fijación de nitrógeno se produjo en el océano abierto. Encontramos lo contrario:las tasas son en realidad más altas en las áreas costeras. Simplemente se han pasado por alto en su mayoría hasta ahora, "dijo Nicolás Cassar, profesor de biogeoquímica en la Escuela de Medio Ambiente Nicholas de Duke, quien fue el autor principal del estudio.

La mayor parte de esta actividad pasada por alto está siendo impulsada por microbios conocidos como diazótrofos cianobacterianos que viven en aguas costeras. el estudio muestra.

Los diminutos organismos absorben gas nitrógeno (N ₂ ) y convertirlo en amoniaco (NH ₃ ), una forma de nitrógeno que el fitoplancton, la base de la red alimentaria marina, se puede utilizar como alimento. Esto, a su vez, alimenta la fotosíntesis por parte del fitoplancton y la absorción de CO. ₂ .

"Esto significa que tenemos que revisar la distribución global de N marino ₂ fijación y reevaluar su papel en el ciclo del carbono costero, "dijo Weiyi Tang, un doctorado estudiante de Ciencias de la Tierra y el Océano en la Escuela Nicholas de Duke, quien realizó la investigación como parte de su tesis doctoral.

Cassar y Tang publicaron su estudio revisado por pares el 19 de febrero en Comunicaciones de la naturaleza .

Sus hallazgos se basan en miles de muestras de agua de mar recolectadas de 6, 000 kilómetros del Atlántico norte occidental durante dos cruceros de investigación de 10 días en 2015 y 2016.

Fue posible recopilar ese volumen de datos sin precedentes en tan poco tiempo en el mar, Cassar explicó, porque su equipo de laboratorio ha desarrollado un instrumento que les permite realizar análisis casi continuos en tiempo real de N ₂ fijación. Usan un método llamado FARACAS, o ensayos de reducción de acetileno de incubación de flujo continuo mediante espectroscopía de absorción de láser de anillo descendente en la cavidad.

Previamente, la única forma que tenían los científicos de cuantificar la fijación de nitrógeno marino, que tiende a ser de naturaleza muy episódica, fue recolectar muestras esporádicamente, quizás dos veces al día, en lugares donde se detuvo su barco de investigación. Esto fue como leer solo dos capítulos de un libro en lugar de todos, Dijo Cassar. Dejó lagunas en la narrativa.

"Nuestro nuevo instrumento nos permite recolectar muestras casi continuas en amplias extensiones del océano mientras el barco se mueve, lo que la convierte en una herramienta mucho mejor para ayudar a los investigadores. Es como una brújula biogeoquímica, ", dijo." Si bien cada punto de datos no es completamente independiente en esta resolución, podemos recopilar más datos en un crucero de los que puede encontrar en la literatura existente ".

Un metaanálisis de la literatura existente que Tang realizó posteriormente muestra que la fijación de nitrógeno probablemente sea significativa en otras regiones costeras del mundo. también, no solo en el Atlántico norte occidental.

"La fijación de nitrógeno es uno de los procesos más importantes que gobiernan la vida en la Tierra y en los océanos. El desarrollo de esta nueva técnica para medir la fijación de nitrógeno ya está cambiando nuestra comprensión de dónde y cuándo ocurre, "dijo Hedy Edmonds, director del programa en la División de Ciencias Oceánicas de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF), que financió la investigación a través de una subvención CAREER (# 1350710) a Cassar.