บนเส้นทางการเกิดไนตรัสออกไซด์ในมหาสมุทร

March 28, 2019 เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยกำลังตรวจวัดไฮดรอกซิลามีนในมหาสมุทรเปิด

เมื่อใดและที่ไหนในธรรมชาติ รูปแบบของไนโตรเจนที่เกิดขึ้นไม่เพียงส่งผลต่อชีวิตบนบกและในมหาสมุทรเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อชีวิตบนบกและในมหาสมุทรอีกด้วย สภาพภูมิอากาศด้วย ปัจจัยหลายประการในวัฏจักรไนโตรเจนยังไม่เป็นที่ทราบหรือเข้าใจอย่างเพียงพอ นักเคมีทางทะเลของ GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel สามารถตรวจจับตัวบ่งชี้โดยตรงของกระบวนการสำคัญของวัฏจักรไนโตรเจนในมหาสมุทรได้เป็นครั้งแรก

ไนโตรเจนก็เหมือนกับออกซิเจนที่เป็นพื้นฐาน สู่ชีวิตบนโลก ขึ้นอยู่กับรูปแบบและพันธะที่ไนโตรเจนเกิดขึ้น มันสามารถส่งเสริมชีวิต แต่ยังจำกัดมันด้วย นอกจากนี้สารประกอบไนโตรเจนบางชนิด เช่น ไนตรัสออกไซด์ในชั้นบรรยากาศยังเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีประสิทธิผลอย่างยิ่งอีกด้วย ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจรายละเอียดเกี่ยวกับการก่อตัวและการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของสารประกอบไนโตรเจนต่างๆ ในธรรมชาติ และต้องทราบปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อวัฏจักรไนโตรเจน

ขณะนี้นักวิจัยของ GEOMAR ประสบความสำเร็จในการใช้สารประกอบไนโตรเจนแบบสั้นเป็นครั้งแรก - สารประกอบไฮดรอกซีลามีนมีชีวิตเพื่อตรวจจับกระบวนการที่เป็นพื้นฐานของวัฏจักรไนโตรเจนโดยตรง หรือที่เรียกว่าไนตริฟิเคชันในมหาสมุทรเปิด "การพิสูจน์นี้เป็นไปได้เฉพาะกับการวิเคราะห์ที่ซับซ้อนมากในห้องปฏิบัติการพิเศษบนบกเท่านั้น ด้วยวิธีใหม่นี้ เราจึงสามารถดำเนินการตรวจวัดบนเรือได้" ดร. เมด นักเคมีทางทะเลอธิบาย เฟรเดอริก คอร์ธ จาก GEOMAR เธอเป็นผู้เขียนหลักของการศึกษา ซึ่งปัจจุบันปรากฏในวารสาร Geophysical Research Letters ระหว่างประเทศแล้ว

ไฮดรอกซิลามีน (NH2OH) เป็นสารประกอบของไนโตรเจนกับไฮโดรเจนและออกซิเจน แต่จะสลายตัวอย่างรวดเร็วเมื่อมีออกซิเจนมากขึ้น ปัจจุบัน. "ดังนั้นจึงไม่มีการตรวจวัดไฮดรอกซิลามีนจากมหาสมุทร" ศาสตราจารย์ ดร. เมด อธิบาย Hermann Bange จาก GEOMAR หัวหน้าคณะทำงานและผู้เขียนร่วมของการศึกษาใหม่

ในระหว่างการสำรวจหลายครั้งของเรือวิจัยของเยอรมัน "MARIA S. MERIAN" และ "METEOR" นักเคมีจากเมือง Kiel จาก คีลสามารถตรวจสอบตัวอย่างน้ำเพื่อหาไฮดรอกซิลามีนได้ที่สถานีหลายแห่งในมหาสมุทรแปซิฟิกและมหาสมุทรแอตแลนติก "สารประกอบนี้สามารถเป็นสารตั้งต้นของไนตรัสออกไซด์ในวัฏจักรไนโตรเจนได้ แต่จะอยู่ในกระบวนการแปลงสภาพเท่านั้น ซึ่งเราเรียกว่าไนตริฟิเคชั่น" Korth อธิบาย การเปรียบเทียบระดับไนตรัสออกไซด์และไฮดรอกซิลามีนในน้ำทะเลจึงเป็นข้อบ่งชี้ถึงการเกิดกระบวนการนี้ค่อนข้างรวดเร็วและง่ายดาย

วิธีการที่ใช้เป็นที่รู้จักในทางทฤษฎีมาก่อน แต่ก็ยังมีปัญหาในทางปฏิบัติ การใช้งานบนเรือ "สำหรับการศึกษาของเรา ขณะนี้เราค้นพบวิธีตรวจสอบระดับไฮดรอกซิลามีนได้อย่างปลอดภัยด้วยทรัพยากรที่มีอยู่บนเรือเป็นครั้งแรก" ศาสตราจารย์ Bange กล่าว