p Óxido nitroso (N ₂ O) é um potente gás de efeito estufa, com 300 vezes a capacidade de aquecimento do dióxido de carbono. Devido ao escoamento de fertilizantes de campos agrícolas, uma carga crescente de nitrogênio está fluindo para rios e riachos, onde micróbios que respiram nitrogênio quebram parte do fertilizante em N ₂ O, que o rio libera na atmosfera ao cair em direção ao oceano. Mas, até agora, os cientistas não têm uma imagem clara de como o processo funciona, que fração do escoamento termina como N ₂ O ou quais etapas podem ser tomadas para mitigar N ₂ Emissões O. p "Os humanos estão alterando fundamentalmente o ciclo do nitrogênio, "diz Matthew Winnick, único autor de um novo artigo, publicado recentemente em AGU Advances , e professor de geociências na Universidade de Massachusetts Amherst. "Mudamos a forma como o nitrogênio se move pelo meio ambiente." Grande parte dessa mudança pode ser atribuída a enormes quantidades de fertilizantes químicos ricos em nitrogênio, espalhar-se por campos agrícolas, que correm para riachos e rios quando chove, e ser convertido em nitrato.

p Os cientistas sabem há muito tempo que os micróbios do solo e do leito do rio contribuem para o "processo de desnitrificação, "em que o nitrato é convertido em gás dinitrogênio inofensivo ou N ₂ O. Mas a mecânica exata dos processos de conversão permanece um mistério, como evidenciado pela ampla gama de N ₂ Estimativas de emissões de O - algo entre 0,5% e 10% das emissões globais - atribuíveis anualmente aos fluxos.

p A inovação de Winnick foi revisitar um grande conjunto de dados experimentais que quantificou N ₂ O em 72 fluxos em todo os EUA usando uma combinação de modelos de reação química, que pode rastrear como o nitrogênio é transformado por meio de um sistema de fluxo, e modelos de turbulência de fluxo, que capturam como as forças mecânicas do próprio rio entregam nitrato ao leito do riacho, que é onde ocorre a desnitrificação.

p Esta nova combinação, emparelhar a alta resolução do modelo de reação química com o modelo de turbulência, permitiu a Winnick ver como o nitrato se movia do riacho para o leito do riacho e foi a chave para sua descoberta.

p Acontece que o que efetivamente determina a produção de N ₂ O é "eficiência de desnitrificação, "ou a fração de nitrato, entregue ao leito do riacho, que está sujeito a várias reações no processo de desnitrificação. Quanto maior a eficiência do leito do rio na conversão de nitrato, quanto menos N ₂ O é liberado. Mas onde a eficiência da desnitrificação é baixa, Winnick encontrou níveis comparativamente mais altos de N ₂ Emissões O.

p Além disso, o leito do riacho ao qual o nitrato é administrado também desempenha um papel importante. Leitos de córregos cravejados de pequenas zonas anóxicas, ou manchas carentes de oxigênio, também ajudam a prevenir a liberação de N ₂ O.

p Winnick sugere que esta nova compreensão do ciclo do nitrogênio pode ajudar a informar os esforços de mitigação das mudanças climáticas. "Aumentar a capacidade dos riachos de processar nitrogênio antropogênico também pode reduzir o N proporcional ₂ Emissões O, " ele escreve.