על עקבות היווצרות תחמוצת החנקן באוקיינוס

March 28, 2019 בפעם הראשונה, חוקרים מודדים הידרוקסילאמין באוקיינוס ​​הפתוח

מתי ואיפה בטבע, איזו צורה של חנקן מתרחשת לא משפיעה רק על החיים ביבשה ובאוקיינוסים, אלא גם האקלים. גורמים רבים במחזור החנקן עדיין אינם ידועים או מובנים מספיק. כימאים ימיים של מרכז GEOMAR הלמהולץ לחקר האוקיינוס ​​בקיל הצליחו כעת לזהות אינדיקטור ישיר לתהליך מפתח של מחזור החנקן באוקיינוס.

חנקן, בדיוק כמו חמצן, הוא בסיסי לחיים על פני כדור הארץ. בהתאם לצורות ולקשרים שמתרחש חנקן, הוא יכול לקדם חיים, אבל גם להגביל אותם. בנוסף, כמה תרכובות חנקן כמו תחמוצת החנקן באטמוספרה הן גזי חממה יעילים ביותר. לכן, חשוב להבין בפירוט את ההיווצרות והטרנספורמציה הכימית של תרכובות חנקן שונות בטבע ולהכיר את הגורמים המשפיעים על מחזור חנקן זה.

חוקרי GEOMAR הצליחו כעת לראשונה להשתמש ב-Short -חיה תרכובת הידרוקסילאמין כדי לזהות ישירות תהליך שהוא בסיסי למחזור החנקן, מה שנקרא ניטריפיקציה, באוקיינוס ​​הפתוח. "ההוכחה הזו אפשרית אחרת רק עם ניתוחים מורכבים מאוד במעבדות מיוחדות ביבשה. בשיטה החדשה הצלחנו לבצע את המדידות על הסיפון", מסביר הכימאי הימי ד"ר מד. פרדריק קורת' מ-GEOMAR. היא המחברת הראשית של המחקר, שהופיע כעת בכתב העת הבינלאומי Geophysical Research Letters.

Hydroxylamine (NH2OH) הוא תרכובת של חנקן עם מימן וחמצן, אך הוא מתפרק מהר מאוד כאשר יותר חמצן מתנה. "לכן, אין מדידות של הידרוקסילאמין מהאוקיינוסים", מסביר פרופ' ד"ר מד. הרמן באנגה מ-GEOMAR, ראש קבוצת העבודה ומחבר שותף של המחקר החדש.

במהלך מספר משלחות של ספינות המחקר הגרמניות "MARIA S. MERIAN" ו-"METEOR", הכימאים מקייל קיל הצליחה לבחון דגימות מים להידרוקסילמין בתחנות רבות באוקיינוס ​​השקט ובאוקיינוס ​​האטלנטי. "התרכובת יכולה להיות קודמת של תחמוצת החנקן במחזור החנקן, אבל רק בתהליך ההמרה, שאנו קוראים לו ניטריפיקציה", מסביר קורת'. השוואה בין רמות תחמוצת החנקן וההידרוקסילמין במי האוקיינוס ​​מספקת אינדיקציה להתרחשות של תהליך זה במהירות ובפשטות יחסית על הסיפון.

השיטה בה השתמשו הייתה ידועה תיאורטית בעבר, אך עדיין היו בעיות עם הפרקטיקה. יישום על הסיפון. "למחקר שלנו, מצאנו כעת, לראשונה, דרך לקבוע בבטחה את רמות ההידרוקסילמין עם המשאבים הזמינים על הסיפון", אומר פרופסור באנג'.