Le terme gaz à effet de serre apporte souvent du dioxyde de carbone (CO2) à l'esprit, et à juste titre, car c'est un contributeur clé à la hausse des températures mondiales. Cependant, un polluant et des gaz à effet de serre plus puissants qui sont souvent négligés est l'oxyde nitreux (n2O). Molécule pour molécule, n2O est 300 fois plus fort que le CO2 et s'accumule dans l'atmosphère plus rapidement que prévu.
Une étude récente des chercheurs du Danemark et de l'Espagne a identifié une nouvelle voie abiotique (non biologique) pour n2O Production dans les eaux de surface, appelée photochimenhénitrification, entraînée par la lumière du soleil. Ils ont trouvé ce processus produit n2O à des taux plus élevés que les méthodes biologiques comme l'oxydation de l'ammoniac, qui était auparavant considérée comme la principale source de n2O Émission dans les eaux de surface.
L'œuvre est publiée dans la revue Science.
N2O entre dans l'atmosphère à travers diverses voies, y compris les sources anthropiques comme les engrais synthétiques riches en azote, la réduction chimique du nitrate et des nitrites dans les sols riches en métaux et les sédiments marins et la dégradation microbienne des composés azotés.
Parmi ceux-ci, des microbes tels que les bactéries oxydant l'ammoniac et les archées jouent le rôle le plus important dans le cycle de l'azote et sont des producteurs mondiaux majeurs de N2O.
Bien que les modèles actuels expliquent divers facteurs pour prédire n2O Les émissions, les niveaux atmosphériques ont augmenté plus rapidement que la prédiction du panel intergouvernemental sur le changement climatique (GIEC) au cours de la dernière décennie. Exposant ainsi une lacune critique dans notre compréhension des sources possibles de n2O.
La découverte de cette voie de photochidémitrification précédemment non reconnue dans cette étude pourrait expliquer pourquoi l'augmentation observée de l'atmosphère n2Les concentrations d'O ont été plus rapides que prévu.
Dans cette étude, les chercheurs ont prélevé des échantillons d'eau de deux systèmes marins d'eau douce et côtière et les ont placés dans des flacons de quartz où, lors de l'exposition au soleil, les échantillons ont produit N2O.
Pour exclure l'implication des processus microbiens (voies biotiques), ils ont ajouté le biocide hgcl2 aux échantillons d'eau. Cependant, le biocide n'a eu aucun effet sur n2O Production, confirmant la nature abiotique du processus de photochimpation.
Pour identifier les substrats impliqués dans la production abiotique de n2O, les chercheurs ont ajouté des traceurs isotopiques, de l'azote-15 nitrite et du nitrate aux échantillons d'eau.
Ils ont constaté que le nitrite était le substrat principal directement impliqué dans le processus tandis que le nitrate contribue probablement au processus indirectement. L'expérience a également révélé que plus le rayonnement ultraviolet de l'intensité à partir de la lumière du soleil, plus le n est élevé2O Production. Cependant, les mécanismes chimiques exacts derrière la photochimenitrification restent flous.
Les chercheurs suggèrent que les réactions impliquées dans le processus abiotique pourraient être particulièrement significatives dans le noral de N2O Les points chauds d'émission, tels que les corps eutrophiques d'eau douce, les régions côtières et les zones marines upwelling.
Intégrer ce n nouvellement découvert2O La voie de production dans les modèles climatiques pourrait aider à améliorer les prédictions des émissions et à éclairer des stratégies d'atténuation plus efficaces. Pour garantir l'inclusion à l'échelle mondiale, des expériences similaires doivent être menées dans les emplacements et conditions géographiques.
