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Los microbios emiten óxidos de nitrógeno, quizás más de lo que piensas


Los microbios emiten óxidos de nitrógeno, o NOx . Esto es importante porque involucra el ciclo del nitrógeno (N) de la superficie de la tierra, que interactúa fuertemente con la calidad ambiental, la producción de alimentos, la biosfera y los cambios climáticos. 


por Science China Press


Un estudio dirigido por los Dres. Wei Song y Xue-Yan Liu de la Universidad de Tianjin, China, muestran que las emisiones de NO x del ciclo del N microbiano representan alrededor del 24 %, 58 % y 31 % del total de emisiones de NO x en la tierra, el océano y el globo. equivalente a 0,5, 1,4 y 0,6 veces las correspondientes emisiones de NO x de los combustibles fósiles. Este estudio llena el vacío de datos de las emisiones de NO x del ciclo del N microbiano en el océano y actualiza los flujos de NO xemisiones del ciclo del N microbiano en la tierra y el globo. «Confirmamos la contribución significativa del ciclo del N microbiano a las emisiones globales de NOx . Debe considerarse en la formulación de políticas de reducción de emisiones atmosféricas de NOx actuales y futuras y en la evaluación de los efectos climáticos y ambientales», dice Liu.

Durante el siglo pasado, la carga de N atmosférico se ha convertido en un factor importante de la contaminación del aire, la destrucción de la capa de ozono, la deposición elevada de N y los impactos negativos asociados en la estructura y funciones de los ecosistemas (p. ej., biodiversidad, acidificación, eutrofización y balance de carbono).

Los óxidos de nitrógeno (NO x ) son componentes principales de los contaminantes N reactivos. Sus concentraciones y flujos de deposición se han elevado notablemente desde la revolución industrial , que se ha atribuido a las emisiones de NO x de combustibles fósiles dominadas por la combustión de carbón y petróleo. Recientemente, las emisiones de NO x de combustibles no fósiles de la quema de biomasa y el ciclo microbiano del N han sido reconocidas como fuentes importantes de NO x atmosférico . Sin embargo, debido a las emisiones de NOx incompletas o faltantes del ciclo del N microbiano en la tierra y el océano , existe una gran incertidumbre en las emisiones globales de NOx . «Para restringir con precisión el NO x globales fundamental para mitigar las emisiones de NO x , presupuestar los flujos de deposición de nitrato (NO  ) y evaluar los efectos ambientales y climáticos de la carga atmosférica de NO x «, dice Liu.

En el entorno terrestre, se han realizado observaciones y simulaciones de emisiones de NO x del ciclo del N microbiano en suelos naturales y agrícolas. Sin embargo, sigue siendo un desafío observar las emisiones de NOx de manera precisa y completa del ciclo del N microbiano de otros sustratos (p. ej., el agua superficial de ríos, lagos, pantanos, etc.) y fuentes de emisión (p. ej., aguas residuales, sistemas de tratamiento de agua, desechos sólidos). , etc.). En el entorno oceánico, hay observaciones muy esporádicas de emisiones de NO x del agua de mar y, por lo tanto, falta una estimación de las emisiones microbianas de NO x en el océano . Previamente, la combustión de petróleo del transporte marítimo ha sido considerada como la fuente dominante de NO x en el océano.emisiones «Los métodos de isótopos estables se han utilizado con éxito para rastrear el agua global y muchos otros ciclos biogeoquímicos. Necesitamos explorar nuevos métodos de isótopos de N para limitar de manera integral las emisiones de NO x del océano y la tierra del ciclo microbiano del N», dice Song.

Con base en los problemas y antecedentes anteriores, el equipo de investigación de isótopos de nitrógeno de la Universidad de Tianjin recolectó y analizó los datos de observación global sobre isótopos de nitrógeno de NO  en partículas atmosféricas. Al utilizar sus diferencias entre el océano y la tierra, restringieron las señales de isótopos de nitrógeno de las partículas NO , que se derivaban puramente de las emisiones de NO x del océano. Además, construyeron un nuevo método de isótopos de N para cuantificar las contribuciones relativas de las principales fuentes de emisión de NO x al restringir los efectos de isótopos de N de las transformaciones atmosféricas de NO x a partículas de NO 3 y combinar las proporciones de isótopos de N de NO xde fuentes de emisión dominantes, incluida la combustión de carbón, la combustión de petróleo, la quema de biomasa y el ciclo del N microbiano. Luego, combinando las emisiones conocidas de NO x de combustibles fósiles , lograron estimaciones sobre las emisiones de NO x del ciclo microbiano del N en la tierra y el océano, respectivamente.

La investigación fue publicada en National Science Review .


Más información: Wei Song et al, Las restricciones isotópicas confirman el papel significativo de las emisiones de óxidos de nitrógeno microbianos del medio ambiente terrestre y oceánico, 

National Science Review (2022). DOI: 10.1093/nsr/nwac106



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