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 ayudar en las predicciones climáticas futuras.
"Los modelos anteriores sugirieron que la mayor fijación de nitrógeno se produjo en el océano abierto. Encontramos lo contrario: las tasas son realmente más altas en las zonas costeras. Hasta ahora se han pasado por alto en su mayoría", dijo Nicolas Cassar, profesor de biogeoquímica en la escuela Nicholas de Dukedel Medio Ambiente, quien fue el autor principal del estudio.
La mayor parte de esta actividad pasada por alto es impulsada por microbios conocidos como diazotrofos cianobacterianos que viven en aguas costeras, según el estudio.
Los pequeños organismos absorben nitrógeno gaseoso N 2 y conviértalo en amoníaco NH 3 , una forma de nitrógeno que el fitoplancton, la base de la red alimentaria marina, puede usar como alimento.Esto a su vez alimenta la fotosíntesis por el fitoplancton y la absorción de CO 2 .
"Esto significa que tenemos que revisar la distribución global de N marino 2 fijar y reevaluar su papel en el ciclo costero del carbono ", dijo Weiyi Tang, un estudiante de doctorado en Ciencias de la Tierra y del 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.
Cassar explicó que era posible recopilar ese volumen de datos sin precedentes en tan poco tiempo en el mar, porque su equipo de laboratorio ha desarrollado un instrumento que les permite hacer un análisis de N en tiempo real casi continuo 2 fijación. Utilizan un método llamado FARACAS, o ensayos de reducción de acetileno de incubación de flujo por espectroscopía de absorción láser de anillo de cavidad.
Anteriormente, la única forma en que los científicos tenían que cuantificar la fijación de nitrógeno marino, que tiende a ser de naturaleza muy episódica, era recolectar muestras esporádicamente, tal vez dos veces al día, en lugares donde su nave de investigación se detuvo. Esto fue como leer solo dos capítulos deun libro en lugar de todos, dijo Cassar. Dejó vacíos en la narración.
"Nuestro nuevo instrumento nos permite recolectar muestras casi continuas sobre amplias extensiones del océano mientras el barco se mueve, lo que lo convierte en una herramienta mucho mejor para ayudar a los investigadores. Es como una brújula biogeoquímica", dijo. "Mientras que cada datoel punto no es totalmente independiente en esta resolución, podemos recopilar más datos en un crucero de los que encuentra en la literatura existente "
Un metaanálisis de la literatura existente que Tang realizó posteriormente muestra que la fijación de nitrógeno probablemente también sea significativa en otras regiones costeras del mundo, no solo en el Atlántico norte occidental.
"La fijación de nitrógeno es uno de los procesos más importantes que rigen 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 sucede", dijo Hedy Edmonds, director del programa en elDivisión de Ciencias Oceánicas de la National Science Foundation NSF, que financió la investigación a través de una beca CAREER # 1350710 para Cassar.
El apoyo adicional para la investigación provino de una beca Link Foundation Ocean Engineering & Instrumentation Fellowship para Tang.
Seaver Wang, un estudiante de doctorado en Ciencias de la Tierra y del Océano en la Escuela Nicholas de Duke, fue coautor del artículo.
Otros coautores eran de la Universidad Dalhousie; Vrije Universiteit; la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill; Laboratoire des Sciences de l'Environment Marin en el Institut Universitaire Européen de la Mer; y el Instituto de Oceanografía y Cambio Global.
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Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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