Un nuevo estudio publicado en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences revela que el océano es un gran productor de urea, un compuesto nitrogenado importante en el desarrollo de las plantas.
El nitrógeno es un nutriente esencial para el desarrollo de las plantas y, al igual que el carbono y el agua, sigue un ciclo. Se mueve y cambia al entrar en contacto con su entorno (agua, suelo, atmósfera) y los seres vivos que encuentra.
Pero, ¿de dónde procede el nitrógeno? ¿Cómo se mueve? ¿En qué proporción? Numerosos estudios intentan comprender el ciclo del nitrógeno y sus mecanismos.
Un reciente estudio realizado por la Universidad de Manchester y publicado en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences demuestra un nuevo mecanismo desconocido hasta ahora. Una de las principales fuentes de urea, un compuesto químico presente en la orina, son los océanos.
El ciclo «natural» del nitrógeno, aún en estudio
El nitrógeno emitido por las actividades humanas es un tema que se conoce bastante bien. La contaminación causada por los productos nitrogenados (amonio, nitrito, nitrato, etc.), en particular por el uso de fertilizantes en la agricultura y la industria pesada, ha preocupado rápidamente a la sociedad humana.
Pero cuando nos fijamos en el nitrógeno producido en el medio ambiente, los mecanismos son mucho menos conocidos.
En primer lugar, porque hay muchas fuentes diferentes de emisiones y medios de almacenamiento de nitrógeno. El nitrógeno procede de las plantas, la materia orgánica, los suelos y la atmósfera, y es omnipresente en la Tierra.
Mientras que las fuentes de nitrógeno natural terrestre han sido objeto de numerosos estudios, sigue existiendo una zona gris en lo que respecta al papel de los océanos en el ciclo natural del nitrógeno.
Sin embargo, la escasez de estudios sobre estos medios demuestra que el océano también es un importante productor de nitrógeno y, más concretamente, de urea (CO(NH2)2), una molécula muy apreciada en la agricultura.
La urea, un fertilizante producido en grandes cantidades gracias a los océanos
En cuanto a la urea producida por actividades humanas, las principales fuentes de urea en la Tierra son la ganadería, los fertilizantes, la contaminación industrial y la combustión de biomasa.
Sin embargo, la principal fuente de urea natural procede de la gran actividad biológica que se desarrolla bajo la superficie del agua por el fitoplancton, las bacterias, los virus, los excrementos del zooplancton y la descomposición de la materia orgánica.
Durante mucho tiempo, los científicos pensaron que la urea estaba presente en pequeñas cantidades en forma de gas, debido a su gran capacidad para disolverse en este estado. Sin embargo, según las observaciones de los autores del estudio, parece que una cantidad importante de urea pasa al estado gaseoso.
La urea producida a partir del agua entraría entonces en la atmósfera en forma de gas y sería arrastrada por los vientos.
Se establece así un círculo virtuoso. La urea puede entonces fertilizar otras partes de los océanos donde los nutrientes están menos disponibles. Sobre todo teniendo en cuenta que el avión es un medio de locomoción mucho más rápido y eficaz que el agua.
Para llegar a esta hipótesis, los científicos sobrevolaron el océano Atlántico, frente a las costas de Norteamérica, durante las cuatro estaciones del año. Observaron que la urea encontrada en la troposfera, la capa inferior de la atmósfera terrestre, tenía las mismas propiedades que la urea de los océanos.
Y era en verano cuando las concentraciones eran más elevadas. Del orden de 310 pptv (unidad de medida de las bajas concentraciones de materia en la atmósfera) frente a los 95 y 80 pptv del invierno y el otoño. En primavera, las dosis de urea en la atmósfera eran tan bajas que los investigadores no pudieron detectar ninguna.
Los mecanismos que actúan durante esta fase gaseosa de la urea siguen siendo un misterio. Sin embargo, el equipo responsable del estudio supone que la cantidad de urea depende más de la producción local en un momento dado que de los mecanismos de intercambio estacional entre los océanos y la atmósfera.
El océano, en el centro de los intercambios
Aunque aún queda mucho por investigar sobre el nitrógeno de los océanos, este nuevo descubrimiento transforma drásticamente nuestro conocimiento del ciclo del nitrógeno.
Al igual que muchos otros ciclos, como el del carbono, el océano es un vector esencial para la vida en la Tierra, y un actor fundamental para mitigar el calentamiento global.
Pero cuidado con las sobredosis. Aunque nutrientes como la urea son esenciales para mantener los ecosistemas, cantidades excesivas también pueden degradarlos. El fenómeno de la eutrofización afecta a muchos sistemas acuáticos de todo el mundo.
La acumulación de nitrógeno procedente del sector agrícola es una de las razones de la proliferación de algas verdes, como se observa en la costa de Bretaña.
En todo el mundo, el uso de urea en la agricultura ha aumentado radicalmente en sólo unas décadas. Actualmente representa más de la mitad de los fertilizantes nitrogenados utilizados en el mundo.
