L'11 agosto 2015, un satellite della NASA ha catturato questa immagine a falsi colori di una grande fioritura di cianobatteri ( nodulari ) vorticoso nel Mar Baltico. Questi cianobatteri fissano l'azoto atmosferico inorganico (N2) in una forma disponibile per la Vita, un processo fondamentale per gli ecosistemi marini. Nel nostro articolo mostriamo che la fissazione dell'azoto diventa ancora più importante quando lo stato di ossigenazione dell'oceano diminuisce. Credito:NASA Earth Observatory/USGS
Una nuova ricerca condotta da scienziati dell'Università di Bristol ha dimostrato che i meccanismi di feedback che si pensava mantenessero il ciclo dell'azoto marino relativamente stabile nel tempo geologico possono rompersi quando i livelli di ossigeno nell'oceano diminuiscono in modo significativo.
Il ciclo dell'azoto è essenziale per tutte le forme di vita sulla Terra:l'azoto è un elemento fondamentale del DNA.
Il ciclo dell'azoto marino è fortemente controllato dalla biologia e piccoli cambiamenti nel ciclo dell'azoto marino hanno importanti implicazioni sulla vita. Si pensa che il ciclo dell'azoto marino sia rimasto relativamente stabile nel tempo geologico a causa di una serie di diversi meccanismi di feedback.
Questi meccanismi di feedback sono chiamati 'il nitrostato'. Però, Non è ancora ben compreso come il ciclo globale dell'azoto marino e i meccanismi di feedback associati abbiano risposto ai passati gravi cambiamenti nell'ossigenazione marina.
Il team ha utilizzato un modello di sistema terrestre vincolato ai dati per dimostrare che in queste condizioni di deossigenazione l'oceano può diventare estremamente impoverito di azoto poiché l'inventario totale di azoto biodisponibile crolla rispetto al fosforo.
Allo stesso tempo, l'oceano passa da un oceano di nitrato ossico a un oceano di ammonio anossico. La sostanziale riduzione dell'inventario di N biodisponibile oceanico in risposta al cambiamento nell'ossigenazione marina può rappresentare una vulnerabilità biogeochimica chiave.
I loro risultati sono pubblicati oggi sulla rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .
L'autore principale Dr. David Naafs della School of Earth Sciences dell'Università di Bristol, ha dichiarato:"I nostri risultati dimostrano che la modifica della quantità di ossigeno nell'oceano può avere effetti disastrosi sui cicli biogeochimici vitali come il ciclo dell'azoto, che è essenziale per tutte le forme di Vita».
Co-autore Dott.ssa Fanny Monteiro, dalla School of Geographical Sciences di Bristol, ha aggiunto:"I nostri risultati di modellazione sono in accordo con i dati proxy scarsamente disponibili del passato geologico".
Co-autore Professor Ann Pearson dell'Università di Harvard, ha dichiarato:"I nostri risultati di modellazione mostrano l'impatto dei cambiamenti nell'ossigenazione degli oceani sul ciclo dell'azoto marino per luoghi e periodi di tempo per i quali non disponiamo (ancora) di dati proxy sufficienti".
La forza e lo stato del ciclo dell'azoto marino e della pompa biologica nell'oceano sono altamente suscettibili alle interruzioni del livello di ossigeno oceanico.
Poiché i livelli di ossigeno negli oceani sono attualmente in calo e si prevede che diminuiranno significativamente nei prossimi decenni a causa delle attività antropiche, i risultati indicano che il ciclo dell'azoto marino potrebbe essere significativamente interrotto in futuro.
