Στα ίχνη του σχηματισμού υποξειδίου του αζώτου στον ωκεανό

March 28, 2019 Για πρώτη φορά, ερευνητές μετρούν την υδροξυλαμίνη στον ανοιχτό ωκεανό

Πότε και πού στη φύση, ποια μορφή αζώτου εμφανίζεται δεν επηρεάζει μόνο τη ζωή στην ξηρά και στους ωκεανούς, αλλά επίσης το κλίμα. Πολλοί παράγοντες στον κύκλο του αζώτου δεν είναι ακόμη γνωστοί ή επαρκώς κατανοητοί. Θαλάσσιοι χημικοί του GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel μπόρεσαν τώρα να ανιχνεύσουν για πρώτη φορά έναν άμεσο δείκτη μιας βασικής διαδικασίας του κύκλου του αζώτου στον ωκεανό.

Το άζωτο, όπως και το οξυγόνο, είναι θεμελιώδες στη ζωή στη Γη. Ανάλογα με τις μορφές και τους δεσμούς που εμφανίζεται το άζωτο, μπορεί να προάγει τη ζωή, αλλά και να την περιορίζει. Επιπλέον, ορισμένες ενώσεις αζώτου όπως το υποξείδιο του αζώτου στην ατμόσφαιρα είναι εξαιρετικά αποτελεσματικά αέρια του θερμοκηπίου. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε λεπτομερώς τον σχηματισμό και τον χημικό μετασχηματισμό διαφόρων ενώσεων αζώτου στη φύση και να γνωρίζουμε τους παράγοντες που επηρεάζουν αυτόν τον κύκλο αζώτου.

Οι ερευνητές της GEOMAR πέτυχαν τώρα για πρώτη φορά να χρησιμοποιήσουν το σύντομο -Ζωντανή ένωση υδροξυλαμίνης για την άμεση ανίχνευση μιας διαδικασίας που είναι θεμελιώδης για τον κύκλο του αζώτου, τη λεγόμενη νιτροποίηση, στον ανοιχτό ωκεανό. "Αυτή η απόδειξη είναι κατά τα άλλα δυνατή μόνο με πολύ περίπλοκες αναλύσεις σε ειδικά εργαστήρια στην ξηρά. Με τη νέα μέθοδο, μπορέσαμε να πραγματοποιήσουμε τις μετρήσεις επί του σκάφους", εξηγεί ο ναυτικός χημικός Dr. med. Frederike Korth από τη GEOMAR. Είναι η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, η οποία έχει δημοσιευτεί στο διεθνές περιοδικό Geophysical Research Letters.

Η υδροξυλαμίνη (NH2OH) είναι μια ένωση αζώτου με υδρογόνο και οξυγόνο, αλλά αποσυντίθεται πολύ γρήγορα όταν υπάρχει περισσότερο οξυγόνο παρόν. «Ως εκ τούτου, δεν υπάρχουν μετρήσεις υδροξυλαμίνης από τους ωκεανούς», εξηγεί ο καθηγητής Dr. med. Hermann Bange από τη GEOMAR, επικεφαλής της ομάδας εργασίας και συν-συγγραφέας της νέας μελέτης.

Κατά τη διάρκεια πολλών αποστολών των γερμανικών ερευνητικών σκαφών "MARIA S. MERIAN" και "METEOR", οι χημικοί από το Κίελο Το Kiel μπόρεσε να εξετάσει δείγματα νερού για υδροξυλαμίνη σε πολλούς σταθμούς στον Ειρηνικό και τον Ατλαντικό Ωκεανό. «Η ένωση μπορεί να είναι προκάτοχος του υποξειδίου του αζώτου στον κύκλο του αζώτου, αλλά μόνο στη διαδικασία μετατροπής, την οποία ονομάζουμε νιτροποίηση», εξηγεί ο Korth. Επομένως, μια σύγκριση των επιπέδων υποξειδίου του αζώτου και υδροξυλαμίνης στο νερό των ωκεανών παρέχει μια ένδειξη για την εμφάνιση αυτής της διαδικασίας σχετικά γρήγορα και απλά εν πλω.

Η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε ήταν θεωρητικά γνωστή πριν, αλλά εξακολουθούσαν να υπάρχουν προβλήματα με την πρακτική υλοποίηση επί του σκάφους. "Για τη μελέτη μας, βρήκαμε τώρα για πρώτη φορά έναν τρόπο να προσδιορίσουμε με ασφάλεια τα επίπεδα υδροξυλαμίνης με τους διαθέσιμους πόρους επί του σκάφους", λέει ο καθηγητής Bange.