El nitrógeno es esencial para toda la vida en la Tierra. Sin embargo, en los océanos del mundo, este elemento es escaso y, por lo tanto, la disponibilidad de nitrógeno es fundamental para el crecimiento de la vida marina. Algunas bacterias que se encuentran en las aguas marinas pueden convertir el gas nitrógeno N2 en amoníacoconocido como fijación de N2 y, por lo tanto, suministra nitrógeno a la red alimentaria marina.
¿Cómo diablos?
Ha desconcertado a los científicos durante años si las bacterias, que viven de la materia orgánica disuelta en las aguas marinas, pueden llevar a cabo la fijación de N2, y cómo lo hacen. Se asumió que los altos niveles de oxígeno combinados con la baja cantidad de materia orgánica disuelta en el agua marinacolumna de agua evitaría la fijación de N2 anaeróbica y que consume energía.
Ya en la década de 1980 se sugirió que los agregados, las llamadas "partículas de nieve marina", posiblemente podrían ser sitios adecuados para la fijación de N2, pero esto nunca se probó.
Hasta ahora ..
En un nuevo estudio, investigadores de la Universidad de Copenhague demuestran, mediante el uso de modelos matemáticos, que la fijación microbiana de nitrógeno puede tener lugar en estos agregados de organismos vivos y muertos en el plancton marino. El estudio se acaba de publicar en eldiario Comunicaciones de la naturaleza .
nieve marina
La nieve marina se compone de desechos de diversos organismos en la columna de agua.
La imagen muestra la nieve marina del Mar de los Sargazos. Foto: L. Riemann
"Nuestro trabajo tomó casi dos años, pero definitivamente valió la pena, ya que los resultados son un gran avance. En estrecha colaboración con nuestros colaboradores de investigación en el Center for Ocean Life en DTU Aqua y en los EE. UU., Logramoscrear un modelo que imite las condiciones de las partículas de nieve marina. Con este modelo, mostramos que una partícula marina puede ser densamente colonizada por bacterias. Este crecimiento de bacterias provoca una respiración extensa que conduce a bajas concentraciones de oxígeno en la partícula, lo que finalmente permite el proceso anaeróbicode la fijación de N2 ", explica el primer autor y postdoctorado en el Departamento de Biología de la Universidad de Copenhague, Subhendu Chakraborty.
Con su modelo, los investigadores también pudieron mostrar la distribución de profundidad de la fijación de N2 en la columna de agua marina. Descubrieron que, entre otras cosas, la fijación de N2 depende del tamaño, la densidad y la velocidad de hundimiento de las partículas de nieve marina. Además,, demostraron que sus tasas modeladas eran comparables a las tasas reales medidas en aguas marinas.
muestreador de agua marina
Las muestras de agua marina a menudo se toman con botellas adheridas a una supuesta roseta, como se ve aquí. Foto: L.asse Riemann
"Esta comparación nos dio confianza en el modelo", dice el autor correspondiente Lasse Riemann, profesor del Departamento de Biología. Continúa: "Estamos muy orgullosos de nuestro estudio, porque proporciona la primera explicación de cómo la nieve marinala fijación asociada de N2 puede tener lugar. Además, los resultados indican que este proceso es importante para el ciclo global del nitrógeno marino y, por lo tanto, para el crecimiento y la productividad del plancton ".
Los investigadores esperan que su estudio inspire el trabajo futuro sobre la vida microbiana en partículas marinas, debido a su papel aparentemente fundamental en el ciclo de muchos nutrientes en el océano.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Copenhague - Facultad de Ciencias . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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