Durante siglos, la ciencia predominante ha indicado que todo el nitrógeno en la Tierra disponible para las plantas proviene de la atmósfera. Pero un estudio de la Universidad de California, Davis, en Estados Unidos, indica que más de una cuarta parte proviene de la roca madre de la Tierra. El trabajo, que se publicará este viernes en la revista 'Science', descubrió que hasta el 26 por ciento del nitrógeno en los ecosistemas naturales proviene de las rocas, y la fracción restante proviene de la atmósfera.
Antes de este estudio, la entrada de este nitrógeno al sistema global de la Tierra se desconocía. El descubrimiento podría mejorar en gran medida las proyecciones del cambio climático, que se basan en la comprensión del ciclo del carbono. Esta fuente de nitrógeno recientemente identificada también podría alimentar el ciclo del carbono en la Tierra, permitiendo que los ecosistemas extraigan más emisiones de la atmósfera, plantean los autores.
"Nuestro estudio muestra que la meteorización con nitrógeno es una fuente de nutrición globalmente significativa para suelos y ecosistemas en todo el mundo", dice el coautor Ben Houlton, profesor en el Departamento de Tierra, Aire y Recursos Hídricos de UC Davis y director del Instituto Muir de UC Davis. "Esto va en contra del paradigma de siglos que ha sentado las bases para las ciencias ambientales. Creemos que este nitrógeno puede permitir a los bosques y pastizales capturar más emisiones de CO2 de combustibles fósiles de lo que se pensaba", añade.
Los ecosistemas necesitan nitrógeno y otros nutrientes para absorber la contaminación por dióxido de carbono, y hay una cantidad limitada disponible de plantas y suelos. Si una gran cantidad de nitrógeno proviene de las rocas, ayuda a explicar cómo los ecosistemas naturales como los bosques boreales son capaces de absorber altos niveles de dióxido de carbono.
Pero no cualquier roca puede lixiviar nitrógeno. La disponibilidad de nitrógeno en la roca se determina por la intemperie, que puede ser física, como a través del movimiento tectónico o químico, como cuando los minerales reaccionan con el agua de lluvia.
Eso es principalmente por qué la meteorización del nitrógeno de las rocas varía según las regiones y los paisajes. El estudio indicó que grandes áreas de África carecen de lecho rocoso rico en nitrógeno, mientras que las latitudes septentrionales tienen algunos de los niveles más altos de erosión del nitrógeno de las rocas. Se estima que las regiones montañosas como los Himalayas y los Andes son fuentes importantes de meteorización del nitrógeno de las rocas, similar a la importancia de esas regiones para las tasas del tiempo y el clima a nivel mundial. Los pastizales, la tundra, los desiertos y los bosques también experimentan tasas considerables de erosión del nitrógeno de las rocas.
La asignación de los perfiles de nutrientes en las rocas a su potencial de absorción de carbono podría ayudar a impulsar las consideraciones de conservación. Las áreas con niveles más altos de meteorización de nitrógeno en roca pueden ser capaces de capturar más carbono. "La geología podría tener un gran control sobre qué sistemas pueden absorber el dióxido de carbono y cuáles no --dice Houlton--. Cuando pensamos en el secuestro de carbono, la geología del planeta puede ayudar a guiar nuestras decisiones sobre lo que estamos conservando".
BRECHA MISTERIOSA
El trabajo también aclara el "caso del nitrógeno faltante". Durante décadas, los científicos han reconocido que se acumula más nitrógeno en los suelos y las plantas de lo que puede explicarse únicamente por la atmósfera, pero no pudieron identificar lo que faltaba. "Mostramos que la paradoja del nitrógeno está escrita en piedra --dice el coautor Scott Morford, estudiante graduado de UC Davis en el momento del estudio--. Hay suficiente nitrógeno en las rocas, y se descompone lo suficientemente rápido como para explicar los casos en los que ha habido esta brecha misteriosa".
En un trabajo previo, el equipo de investigación analizó muestras de rocas antiguas recolectadas de las montañas Klamath del norte de California, Estados Unidos, para descubrir que las rocas y los árboles circundantes contenían grandes cantidades de nitrógeno. Con el estudio actual, los autores construyeron sobre ese trabajo, analizando el balance de nitrógeno del planeta, los agentes geoquímicos y construyeron un modelo espacial de meteorización de nitrógeno para evaluar la disponibilidad de nitrógeno de roca a escala global.
Los investigadores dicen que el trabajo no tiene implicaciones inmediatas para los agricultores y jardineros, que dependen mucho del nitrógeno en formas naturales y sintéticas para cultivar alimentos. Trabajos anteriores han indicado que algunos nitratos de fondo en aguas subterráneas se pueden remontar a fuentes de roca, pero se necesita más investigación para comprender mejor cuánto.
