Tras la pista de la formación de óxido nitroso en el océano

March 28, 2019 Por primera vez, los investigadores miden la hidroxilamina en mar abierto

Cuándo y dónde se produce en la naturaleza qué forma de nitrógeno no sólo afecta a la vida en la tierra y en los océanos, sino también al clima. Muchos factores del ciclo del nitrógeno aún no se conocen o no se comprenden suficientemente. Los químicos marinos del Centro GEOMAR Helmholtz de Investigación Oceánica de Kiel han podido detectar ahora por primera vez un indicador directo de un proceso clave del ciclo del nitrógeno en el océano.

El nitrógeno, al igual que el oxígeno, es fundamental para la vida en la Tierra. Dependiendo de las formas y enlaces que adopte, el nitrógeno puede favorecer la vida, pero también limitarla. Además, algunos compuestos de nitrógeno, como el óxido nitroso en la atmósfera, son gases de efecto invernadero extremadamente eficaces. Por tanto, es importante comprender en detalle la formación y transformación química de diversos compuestos de nitrógeno en la naturaleza y conocer los factores que influyen en este ciclo del nitrógeno.

Los investigadores de GEOMAR han conseguido ahora por primera vez utilizar el compuesto de vida corta hidroxilamina para detectar directamente en mar abierto un proceso fundamental para el ciclo del nitrógeno, la llamada nitrificación. "De otro modo, esta prueba sólo es posible con análisis muy complejos en laboratorios especiales en tierra. Con el nuevo método, pudimos realizar las mediciones a bordo", explica el químico marino Dr. med. Frederike Korth, del GEOMAR. Es la autora principal del estudio, que ha aparecido ahora en la revista internacional Geophysical Research Letters.

La hidroxilamina (NH2OH) es un compuesto de nitrógeno con hidrógeno y oxígeno, pero se descompone muy rápidamente cuando hay más oxígeno presente. "Por tanto, no existen mediciones de hidroxilamina de los océanos", explica el Prof. Dr. med. Hermann Bange, del GEOMAR, jefe del grupo de trabajo y coautor del nuevo estudio.

Durante varias expediciones de los buques de investigación alemanes "MARIA S. MERIAN" y "METEOR", los químicos de Kiel pudieron examinar muestras de agua en busca de hidroxilamina en numerosas estaciones de los océanos Pacífico y Atlántico. "El compuesto puede ser un predecesor del óxido nitroso en el ciclo del nitrógeno, pero sólo en el proceso de conversión, que llamamos nitrificación", explica Korth. Por tanto, una comparación de los niveles de óxido nitroso e hidroxilamina en el agua oceánica proporciona una indicación de la ocurrencia de este proceso de forma relativamente rápida y sencilla a bordo.

El método utilizado ya se conocía teóricamente, pero seguía habiendo problemas con la aplicación práctica a bordo. "Para nuestro estudio, hemos encontrado por primera vez una forma de determinar con seguridad los niveles de hidroxilamina con los recursos disponibles a bordo", afirma el profesor Bange.