Una investigación de la UGR descubre un nuevo proceso fotoquímico que genera óxido nitroso y aumenta el calentamiento global y el daño a la capa de ozono
Un equipo científico internacional liderado por la investigadora de la UGR Elizabeth León ha descubierto un proceso de origen no microbiano que genera óxido nitroso (N2O), un gas con un potencial de calentamiento global 273 veces superior al del dióxido de carbono. Este mecanismo, que los responsables del trabajo han bautizado como 'fotoquimiodesnitrificación', ocurre a partir de nitritos y nitratos en aguas superficiales tanto dulces como marinas y está ocasionado por la luz solar. El hallazgo, que acaba de ser publicado en la prestigiosa revista Science, podría modificar los cálculos actuales sobre las emisiones globales de N2O y las estrategias para mitigar el cambio climático.
El estudio demuestra que la luz solar promueve abióticamente (sin presencia orgánica) la producción de óxido nitroso en aguas superficiales, y que esta producción puede incluso superar a la producción biológica de N2O por oxidación de amonio, considerado la principal fuente de N2O en aguas superficiales. Este proceso, que no había sido descrito hasta ahora, es una nueva fuente de N2O que podría ayudar a explicar las incertidumbres actuales en las estimaciones de emisiones de N2O globales.
Principal destructor de la capa de ozono
La investigación ha realizado experimentos en aguas de los embalses de Cubillas e Iznájar (Córdoba), así como en el mar Mediterráneo (costa de Motril) y en el mar Báltico (Boknis Eck, Alemania). Utilizando trazadores isotópicos como el 15N-Nitrito y 15N-Nitrato, han logrado identificar que el nitrito es el sustrato principal de la reacción, mientras que el nitrato también puede transformarse en N2O tras su paso fotoquímico a nitrito, todo ello sin mediación de actividad biológica.
El óxido nitroso no sólo es un potente gas de efecto invernadero, sino también el principal agente destructor de la capa de ozono. Su producción abiótica en ecosistemas acuáticos podría contribuir significativamente a las emisiones globales, especialmente en regiones con alta radiación solar y concentración de nitrógeno inorgánico, como ocurre en las zonas costeras o aguas continentales eutrofizadas.
La producción de N2O por 'fotoquimiodesnitrificación' es mayor en la superficie del agua y disminuye con la profundidad debido a la atenuación de la luz. Esto sugiere que la 'fotoquimiodesnitrificación' podría tener un impacto desproporcionado en los flujos de N2O hacia la atmósfera en comparación con otras reacciones. Se debe a que el N2O recién formado en la interfaz aire/agua puede difundirse más rápidamente a la atmósfera en comparación con el N2O producido y almacenado en las capas más profundas de la columna de agua (como ocurre típicamente con la producción biológica).
Avance crucial
Este descubrimiento representa un avance crucial para lograr una mejor comprensión del ciclo global del N2O y reducir las incertidumbres en nuestra comprensión actual de los inventarios y flujos globales de N2O. Los responsables del estudio subrayan, además, la importancia de seguir investigando los procesos relacionados con el cambio climático, uno de los mayores desafíos ambientales de nuestro tiempo.
Este trabajo de investigación ha contado con financiación del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte de España, el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, y la Asociación Española de Ecología Terrestre-Sociedad Ibérica de Ecología (AEET-SIBECOL).
