På sporet av lystgassdannelse i havet

March 28, 2019 For første gang måler forskere hydroksylamin i det åpne hav

Når og hvor i naturen, hvilken form for nitrogen som forekommer påvirker ikke bare livet på land og i havet, men også klimaet. Mange faktorer i nitrogenkretsløpet er ennå ikke kjent eller tilstrekkelig forstått. Marinkjemikere ved GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel har nå for første gang vært i stand til å oppdage en direkte indikator på en nøkkelprosess i nitrogensyklusen i havet.

Nitrogen, akkurat som oksygen, er grunnleggende til livet på jorden. Avhengig av former og bindinger Nitrogen oppstår, kan det fremme liv, men også begrense det. I tillegg er noen nitrogenforbindelser som lystgass i atmosfæren ekstremt effektive drivhusgasser. Derfor er det viktig å i detalj forstå dannelsen og den kjemiske transformasjonen av ulike nitrogenforbindelser i naturen og å kjenne til faktorene som påvirker denne nitrogensyklusen.

GEOMAR-forskere har nå for første gang lykkes med å bruke den korte -levde sammensatt hydroksylamin for å direkte oppdage en prosess som er grunnleggende for nitrogenkretsløpet, såkalt nitrifikasjon, i det åpne hav. – Dette beviset er ellers bare mulig med svært komplekse analyser i spesielle laboratorier på land. Med den nye metoden fikk vi gjennomført målingene om bord, forklarer marinkjemiker Dr. med. Frederike Korth fra GEOMAR. Hun er hovedforfatter av studien, som nå har dukket opp i det internasjonale tidsskriftet Geophysical Research Letters.

Hydroxylamin (NH2OH) er en forbindelse av nitrogen med hydrogen og oksygen, men det brytes ned veldig raskt når mer oksygen er tilstede. "Derfor er det ingen målinger av hydroksylamin fra havet", forklarer prof. Dr. med. Hermann Bange fra GEOMAR, leder av arbeidsgruppen og medforfatter av den nye studien.

Under flere ekspedisjoner med de tyske forskningsfartøyene «MARIA S. MERIAN» og «METEOR» har de Kiel-baserte kjemikerne fra Kiel var i stand til å undersøke vannprøver for hydroksylamin på en rekke stasjoner i Stillehavet og Atlanterhavet. "Forbindelsen kan være en forgjenger for lystgass i nitrogenkretsløpet, men bare i omdannelsesprosessen, som vi kaller nitrifikasjon," forklarer Korth. En sammenligning av nivåer av lystgass og hydroksylamin i havvann gir derfor en indikasjon på forekomsten av denne prosessen relativt raskt og enkelt om bord.

Metoden som ble brukt var teoretisk kjent fra før, men det var fortsatt problemer med det praktiske implementering om bord. "For vår studie har vi nå for første gang funnet en måte å trygt bestemme hydroksylaminnivåene med ressursene som er tilgjengelige om bord," sier professor Bange.