Nadie pone en duda que el uso de los nitratos como abono agrícola ha llevado la productividad de los cultivos a unos niveles extraordinarios. Sin embargo, estos productos químicos dejan su huella en el medio ambiente, con la contaminación de acuíferos y generación de procesos de eutrofización como los vistos en el Mar Menor. Ahora, un equipo internacional en el que participa la Universidad de Granada (UGR) ha descrito otro efecto de los nitratos en las masas de agua, que acelera el cambio climático.
Los investigadores han estudiado la acción de los nitratos en las masas de agua y su reacción ante la acción del sol. Han descubierto un proceso fotoquímico desconocido hasta ahora, que han bautizado como «fotoquimiodesnitrificación», que ocurre a partir de nitritos y nitratos en aguas superficiales tanto dulces como marinas y está ocasionado por la luz solar.
El hallazgo, que acaba de ser publicado en la revista Science, podría modificar los cálculos actuales sobre las emisiones globales de N2O y mejorar las estrategias para mitigar el cambio climático.
Por qué se debe evitar que los nitratos lleguen a las masas de agua
Según los resultados de este estudio, se debe evitar que los nitratos lleguen a las masas de agua porque activan un proceso de origen no microbiano que genera óxido nitroso (N2O), un gas con un potencial de calentamiento global 273 veces superior al del dióxido de carbono. Este proceso, que no había sido descrito hasta ahora, es una nueva fuente de N2O que podría ayudar a explicar las incertidumbres actuales en las estimaciones de emisiones de N2O globales.
Principal agente destructor de la capa de ozono
El óxido nitroso no sólo es un potente gas de efecto invernadero, sino también el principal agente destructor de la capa de ozono. Su producción abiótica en ecosistemas acuáticos podría contribuir significativamente a las emisiones globales, especialmente en regiones con alta radiación solar y concentración de nitrógeno inorgánico, como ocurre en las zonas costeras o aguas continentales eutrofizadas. Es importante destacar que, aunque este proceso es natural, su producción se ve significativamente estimulada por las aportaciones de nitrógeno derivadas de las actividades humanas, al igual que ocurre con la producción biológica.
Los investigadores han realizado experimentos en aguas de los embalses de Cubillas (Granada) e Iznájar (Córdoba), así como en el mar Mediterráneo (costa de Motril, Granada) y en el Mar Báltico (Boknis Eck, Alemania). Utilizando trazadores isotópicos como el 15N-Nitrito y 15N-Nitrato, han logrado identificar que el nitrito es el sustrato principal de la reacción, mientras que el nitrato también puede transformarse en N2O tras su paso fotoquímico a nitrito, todo ello sin mediación de actividad biológica.
Dónde se genera más óxido nitroso
La producción de N2O por «fotoquimiodesnitrificación» es mayor en la superficie del agua y disminuye con la profundidad debido a la atenuación de la luz. Sugiere que la «fotoquimiodesnitrificación» podría tener un impacto desproporcionado en los flujos de N2O hacia la atmósfera en comparación con otras reacciones. Esto se debe a que el N2O recién formado en la interfaz aire/agua puede difundirse más rápidamente a la atmósfera en comparación con el N2O producido y almacenado en las capas más profundas de la columna de agua (como ocurre típicamente con la producción biológica).
Este descubrimiento representa un avance crucial para lograr una mejor comprensión del ciclo global del N2O y reducir las incertidumbres en nuestra comprensión actual de los inventarios y flujos globales de N2O. Los responsables del estudio subrayan, además, la importancia de seguir investigando los procesos relacionados con el cambio climático, uno de los mayores desafíos ambientales de nuestro tiempo.
El estudio, liderado por la investigadora Elizabeth León Palmero e iniciado durante el desarrollo de su tesis doctoral en el Departamento de Ecología de la Universidad de Granada bajo la dirección de los profesores Isabel Reche y Rafael Morales Baquero, se completó durante su etapa postdoctoral en la Universidad del Sur de Dinamarca, donde trabajó con Carolin Löscher y Bo Thamdrup.
