Em outubro de 2019, partimos juntamente com uma equipe de cientistas a bordo do navio da Guarda Costeira canadense John P. Tully, no...
Em outubro de 2019, partimos juntamente com uma equipe de cientistas a bordo do navio da Guarda Costeira canadense John P. Tully, no nordeste do Oceano Pacífico, na costa da Ilha Vancouver.
Lutando contra mares agitados e falta de sono, passamos a maior parte de uma semana trabalhando ombro a ombro em uma pequena geladeira stand up, analisando sedimentos do fundo do mar para aprender mais sobre os efeitos das condições de baixo oxigênio em ambientes de alto mar.
Quando os organismos morrem, eles afundam através da coluna de água, consumindo oxigênio no oceano à medida que se decompõem. Isso leva a faixas de água com esgotamento de oxigênio chamadas zonas mínimas de oxigênio, ou "zonas mortas".
Esses ambientes severos são inabitáveis para a maioria dos organismos. Embora ocorram naturalmente em algumas áreas, zonas mortas geralmente aparecem depois que fertilizantes e esgotos se lavam rio abaixo em áreas costeiras, provocando flores algas, que depois morrem e se decompõem.
Um de nossos estudos dessa expedição sugeriu que os sedimentos abaixo das águas esgotadas pelo oxigênio são uma fonte significativa de óxido nitroso (N2O). Este gás é liberado na atmosfera quando águas profundas sobem à superfície em um processo conhecido como upwelling.
Óxido nitroso, mais conhecido como "gás do riso", é um potente gás de efeito estufa, 300 vezes mais poderoso que o dióxido de carbono.
Os oceanos representam atualmente cerca de 25% das emissões globais de N2O e cientistas estão trabalhando para melhorar as estimativas de contribuições marinhas.
A maioria das pesquisas se concentrou em zonas mínimas de oxigênio, que são conhecidas como hotspots de N2O emissões.
O aquecimento do oceano devido às mudanças climáticas está impulsionando a expansão das zonas mínimas de oxigênio marinho globalmente. Isso levou a especulações de que N2O as emissões dos oceanos continuarão a aumentar e acelerar ainda mais as mudanças climáticas.
Nossos resultados indicam que ainda mais N2 espera-se e que a produção de O esteja em contato com o fundo do mar.
O nitrogênio é um componente essencial para a vida na Terra e existe no ambiente de muitas formas diferentes. Grupos especializados de micróbios unicelulares usam compostos contendo nitrogênio, como amônio e nitrato, para energia para conduzir funções celulares.
Essas reações metabólicas mediam a transformação do nitrogênio entre seus vários estados no ambiente, durante os quais N2O pode vazar para o meio ambiente como um subproduto.
Além de seus efeitos como um gás de efeito estufa, N2O também é a substância predominante que esgota o ozônio emitida para a atmosfera.
Manguezais como N2Ó bancos
Nossa equipe viajou para as Bermudas no outono de 2020 para medir N2O emissões em uma floresta de manguezais intocada em colaboração com o Instituto das Bermudas de Ciências oceânicas.
Esses sedimentos eram mais rasos e acessíveis aos snorkelers, o que nos permitiu investigar minuciosamente seu papel em N2O ciclismo em diferentes condições ambientais.
Descobrimos que os sedimentos do fundo do mar nos manguezais das Bermudas estavam realmente consumindo N2O da água do mar sobreposta. Similar N2O "pias" foram descritos anteriormente em outros sistemas intocados, incluindo estuários, manguezais e até solos terrestres.
A capacidade dessas áreas de desenhar N2O da atmosfera está ligado às concentrações de nutrientes contendo nitrogênio no ambiente. A produção de óxido nitroso é inibida quando esses nutrientes contendo nitrogênio estão em falta.
Quando os níveis de nutrientes são suficientemente baixos, os habitats marinhos podem atuar como consumidores líquidos de N2O.
De fato, manguezais e outros ecossistemas próximos à costa que experimentam insumos sustentados de nitrogênio dissolvido tendem a ser grandes N2O emissores.
Até que ponto ambientes intocados podem servir como tampões contra aumentos na N atmosférica2As concentrações 0 ainda são incertas. A maioria dos estudos até agora se concentrou em regiões densamente povoadas e altamente perturbadas da Europa e Ásia, que atuam como fontes de N2O.
Adubo direcionado
Embora reduzindo futuros N marinhos2As emissões o dependem do problema mais complexo de desacelerar o crescimento e disseminação de zonas mínimas de oxigênio marinho, ações para conservar e restaurar ambientes costeiros intocados são intervenções tratáveis que podem ser implementadas a curto prazo.
Atualmente, as práticas agrícolas humanas representam mais de dois terços do N2O global emissões. Como resultado, muita atenção tem sido direcionada para reduzir a quantidade de nitrogênio excedente adicionada aos solos agrícolas via fertilizante.
Uma vez que nutrientes que não são absortos pelas plantas muitas vezes acabam em bacias hidrográficas que drenam para o oceano, políticas que abordam o uso excessivo de fertilizantes também beneficiarão os ecossistemas aquáticos adjacentes.
No entanto, a redução das emissões marinhas exigirá uma abordagem multifacetada que também aborda o desenvolvimento costeiro e as práticas de descarte de águas residuais em áreas fortemente impactadas.
As Nações Unidas declararam 2021 como o início de uma década de Ciência oceânica para o Desenvolvimento Sustentável. Detalhar a ligação vital entre oceanos e mudanças climáticas nunca foi tão oportuno do que agora.