El ciclo del nitrógeno terrestre, en jaque por la emisión de amoníaco

Una nueva investigación de la Universidad del Estado de Colorado (CSU) indica que la perturbación en el ciclo del nitrógeno de las emisiones de amoníaco relacionadas con la agricultura, supera ya los efectos de las emisiones de la combustión de combustibles fósiles.

Y no importa cuál sea la fuente: el exceso de nitrógeno en la atmósfera, al desplazarse por los ecosistemas terrestres y acuáticos en procesos tanto húmedos como secos, tiene impactos ambientales debilitantes. Estos incluyen un aumento de la acidificación del suelo, disminución de la biodiversidad, y cambios en la química de los lagos y ríos.

El equipo de investigación fue dirigido por Jeffrey Collett, profesor y jefe del Departamento de Ciencias de la Atmósfera de la CSU, e incluye colaboradores de la Agencia de Protección Ambiental, el Servicio de Parques Nacionales y el Programa Nacional de Deposición Atmosférica.

Publicado en Proceedings, el estudio describe un cambio lento, y medible en las fuentes de la deposición de nitrógeno - la entrada de nitrógeno reactivo de la atmósfera de la biosfera - que sigue causando estragos en los ecosistemas.

A partir del siglo 20, la deposición de nitrógeno por el ser humano ha llegado a partir de dos fuentes principales: óxidos de nitrógeno de las emisiones de combustibles fósiles, que se convierten en nitratos en la atmósfera; y amoníaco, que se deriva principalmente de los desechos del ganado y de los fertilizantes nitrogenados, y que se mueve por los ecosistemas como amoniaco.

En las últimas décadas, la mayor atención se ha centrado en el lado del combustible fósil de la ecuación. Se han hecho grandes avances para frenar esas emisiones, a través de mejoras tecnológicas y regulaciones gubernamentales. Las emisiones de escape son más limpios que nunca hoy en día, y las plantas de energía están estrictamente reguladas para los contaminantes de óxido de nitrógeno.

Por el contrario, el amoníaco de los procesos agrícolas ha recibido poca atención. Los investigadores han encontrado que el amoníaco ha superado a los nitratos como fuente dominante de la deposición de nitrógeno y la posterior interrupción en el ciclo del nitrógeno.

"Estamos acostumbrados a pensar en los nitratos como grandes conductores de la deposición de nitrógeno, y era cierto en la década de 1980", dijo Collett. "Sin embargo, hemos reducido tanto los nitratos mientras la deposición de amoníaco se ha incrementado, que la balanza se movió, y el amoníaco es ahora un contribuyente más grande para la deposición de nitrógeno."

Las emisiones de amoníaco, que no es tóxico para los seres humanos en los niveles atmosféricos actuales, también tienen efectos secundarios, dicen los investigadores. El amoníaco es un precursor químico de muchos contaminantes de partículas que son perjudiciales para los seres humanos, incluyendo nitrato de amonio y sulfato de amonio.

En el estudio, los investigadores analizaron el cambio en las fuentes de deposición de nitrógeno de nitratos a amoníaco en el contexto de lo que se llama deposición húmeda, que es el nitrógeno que entra en el ciclo del nitrógeno en forma de lluvia o nieve.

El nitrógeno también puede someterse a la deposición seca, que es cuando una molécula de gas o de partículas en la atmósfera se deposita directamente en la superficie de la tierra. La cuantificación de la deposición seca es más difícil, dijo Collett, y se dispone de menos datos para analizar los efectos. Una reciente expansión en las mediciones de amoniaco de Estados Unidos permitió al equipo cuantificar con más detalle las entradas de deposición seca de nitrógeno. Estos resultados enfatizan la importancia del amoníaco como principal contribuyente de las entradas de nitrógeno al ecosistema.

"Hemos trabajado mucho en la disminución de los nitratos mediante la reducción de las emisiones de óxidos de nitrógeno procedentes de la combustión de combustibles fósiles, pero si queremos seguir avanzando en la reducción de la deposición de nitrógeno, tenemos que pensar en el amoniaco también", señala Collett.