¿Producción o consumo de óxido nitroso? El papel del nitrógeno y el fósforo en la desnitrificación en embalses

El óxido nitroso (N₂O) es un potente gas de efecto invernadero y el principal destructor de la capa de ozono. La producción de este gas la llevan a cabo principalmente microorganismos como las bacterias y arqueas oxidadoras del amonio y las bacterias desnitrificantes. Estas últimas, además, no sólo pueden producir N₂O, sino también consumirlo (transformándolo en nitrógeno gas, N₂). La actividad de estos microorganismos depende de la disponibilidad de nitrógeno (N) y oxígeno. A menudo, lagos y embalses reciben aportes excesivos de N provenientes de sus cuencas, particularmente en paisajes agrícolas y urbanas, y durante la estratificación estival pueden generarse zonas de baja concentración de oxígeno, lo que promueve la actividad de estos microorganismos. Sin embargo, sabemos muy poco de la regulación y la importancia del N₂O en estos ecosistemas. En este trabajo estudiamos los factores ambientales y microbianos que determinan la concentración de N₂O en 12 embalses diferentes durante la estratificación estival y la mezcla invernal. Encontramos que las concentraciones de N₂O variaron mucho entre profundidades, embalses y estaciones, y que las bacterias desnitrificantes controlaban el balance neto de N2O en estos sistemas. Estas bacterias estaban presentes en toda la columna de agua, pero su actividad y abundancia eran mayores a bajas concentraciones de oxígeno, donde producían o consumían N₂O en función de la disponibilidad de nitrógeno, y de hecho la mayor producción de N₂O se observó en aguas profundas ricas en N y pobres en oxígeno. La abundancia de bacterias desnitrificantes no dependía de la concentración de N, pero sí de las concentraciones de fósforo (P), y de la clorofila acumulada (i.e., una variable indicadora de la materia orgánica procedente del fitoplancton). Tanto los aportes de P como la materia orgánica generada por el fitoplancton son componentes típicos de un escenario de eutrofización (exceso de crecimiento de algas por entrada de nutrientes), y por tanto estas bacterias podrían reducir el exceso de N mediante desnitrificación, si bien producirían N₂O. En cambio, en un sistema oligotrófico, que no se encuentre afectado por entradas de N, la desnitrificación podría actuar consumiendo N₂O en la columna de agua y actuar como sumidero de este gas. Por lo tanto, entender el papel que tiene estos microorganismos y la entrada de nutrientes en los sistemas acuáticos es clave para cuantificar el balance de N₂O entre la atmósfera y estos ecosistemas.


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León-Palmero, E., R. Morales-Baquero, and I. Reche. 2023. P inputs determine denitrifier abundance explaining dissolved nitrous oxide in reservoirs. Limnology and Oceanography 68: 1734–1749. doi:10.1002/lno.12381

Texto escrito por Elizabeth León-Palmero y editado por Clara Ruiz y Félix Picazo