Sur la piste de la formation du protoxyde d'azote dans l'océan

March 28, 2019 Pour la première fois, des chercheurs mesurent l'hydroxylamine en pleine mer

Quand et où dans la nature, quelle forme d'azote se produit, cela n'affecte pas seulement la vie sur terre et dans les océans, mais aussi le climat. De nombreux facteurs du cycle de l'azote ne sont pas encore connus ou suffisamment compris. Les chimistes marins du GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel ont maintenant pu détecter pour la première fois un indicateur direct d'un processus clé du cycle de l'azote dans l'océan.

L'azote, tout comme l'oxygène, est fondamental pour la vie sur Terre. Selon les formes et les liaisons que l'azote revêt, il peut favoriser la vie, mais aussi la limiter. En outre, certains composés azotés tels que le protoxyde d'azote présent dans l'atmosphère sont des gaz à effet de serre extrêmement efficaces. Il est donc important de comprendre en détail la formation et la transformation chimique des différents composés azotés dans la nature et de connaître les facteurs qui influencent ce cycle de l'azote.

Les chercheurs du GEOMAR ont maintenant réussi pour la première fois à utiliser le composé à courte durée de vie hydroxylamine pour détecter directement un processus fondamental pour le cycle de l'azote, appelé nitrification, en pleine mer. "Cette preuve n'est autrement possible qu'avec des analyses très complexes dans des laboratoires spéciaux sur terre. Avec la nouvelle méthode, nous avons pu effectuer les mesures à bord", explique le chimiste marin Dr. med. Frederike Korth de GEOMAR. Elle est l'auteur principal de l'étude, qui vient de paraître dans la revue internationale Geophysical Research Letters.

L'hydroxylamine (NH2OH) est un composé d'azote avec de l'hydrogène et de l'oxygène, mais il se décompose très rapidement en présence d'une plus grande quantité d'oxygène. "C'est pourquoi il n'existe pas de mesures de l'hydroxylamine provenant des océans", explique le Prof. Dr. med. Hermann Bange de GEOMAR, chef du groupe de travail et coauteur de la nouvelle étude.

Au cours de plusieurs expéditions des navires de recherche allemands "MARIA S. MERIAN" et "METEOR", les chimistes de Kiel ont pu examiner des échantillons d'eau à la recherche d'hydroxylamine dans de nombreuses stations de l'océan Pacifique et de l'océan Atlantique. "Ce composé peut être un prédécesseur de l'oxyde nitreux dans le cycle de l'azote, mais uniquement dans le processus de conversion, que nous appelons nitrification", explique Korth. Une comparaison des niveaux d'oxyde nitreux et d'hydroxylamine dans l'eau de l'océan fournit donc une indication sur l'apparition de ce processus relativement rapidement et simplement à bord.

La méthode utilisée était théoriquement connue auparavant, mais sa mise en œuvre pratique à bord posait encore des problèmes. "Pour notre étude, nous avons maintenant trouvé pour la première fois un moyen de déterminer en toute sécurité les niveaux d'hydroxylamine avec les ressources disponibles à bord", explique le professeur Bange.