Исследователи изучают выбросы закиси азота в ручьях и реках

В искусственном потоке (флюме), расположенном в подвале Центра водных ресурсов Айдахо в Бойсе, ученые из Университета Бойсе и Университета Айдахо проводят совместное исследование. Проект финансируется Национальным научным фондом (NSF). Цель работы — понять, как популяции микроорганизмов регулируют выбросы закиси азота (N₂O) из водотоков. Этот газ является мощным парниковым агентом и образуется из нитратов, попадающих в воду с сельскохозяйственных стоков.

Лабораторный флюм представляет собой изолированную экосистему, моделирующую естественные условия гипорейной зоны — области смешения поверхностных и грунтовых вод рек и ручьев. Исследователей особенно интересует процесс денитрификации, осуществляемый микробами. В норме он завершается образованием безвредного азота (N₂), но иногда промежуточное соединение — закись азта — выбрасывается в атмосферу до завершения процесса. По словам микробного эколога Кевина Фериса, скорость производства N₂O в природных системах может зависеть от распределения микроорганизмов и их способности восстанавливать N₂O до N₂.

Закись азота примерно в 300 раз сильнее углекислого газа (CO₂) как парниковый газ. По оценкам, выбросы из гипорейной зоны могут быть ответственны за до 10% глобальных антропогенных выбросов N₂O. Более глубокое понимание роли микробов может помочь в разработке стратегий снижения выбросов парниковых газов из водных систем. Как отмечает Ферис, зная физико-химические параметры, влияющие на распределение микроорганизмов, продуцирующих N₂O, можно управлять эмиссией, проектируя или восстанавливая экосистемы таким образом, чтобы минимизировать этот процесс.