El óxido nitroso, conocido popularmente como “gas de la risa”, tiene un papel mucho más serio en el clima global. Su capacidad para atrapar el calor es casi trescientas veces mayor que la del dióxido de carbono, y además contribuye a la destrucción de la capa de ozono. Un nuevo estudio de la Universidad de Basilea ha revelado cómo se forma este gas en el océano, aportando pistas clave sobre una de las fuentes naturales menos comprendidas de gases de efecto invernadero.
El trabajo, liderado por la biogeoquímica Claudia Frey, analizó el papel de los microorganismos marinos en la producción de óxido nitroso. Su equipo se centró en las zonas hipóxicas del Pacífico, regiones donde el oxígeno es escaso y las bacterias transforman el nitrato presente en el agua en diferentes compuestos nitrogenados. Durante este proceso, parte del nitrógeno se convierte en óxido nitroso, que luego se libera a la atmósfera.
Aunque se sabía que los océanos emiten este gas, los mecanismos precisos seguían sin conocerse. Para entenderlos, Frey pasó seis semanas a bordo de un buque de investigación frente a las costas de California y México, donde se encuentran algunas de las mayores zonas de bajo oxígeno del planeta. El equipo tomó cientos de muestras de agua a distintas profundidades y las analizó en condiciones controladas.
Las mediciones revelaron que las bacterias pueden generar óxido nitroso no solo en ausencia casi total de oxígeno, como se creía, sino también en aguas donde todavía queda una concentración moderada de este elemento. Esa capacidad se explica, según los científicos, por la presencia de materia orgánica que altera el metabolismo bacteriano y amplía su tolerancia al oxígeno.
Bacterias que producen óxido nitroso en condiciones inesperadas
El hallazgo contradice el modelo clásico de la descomposición del nitrato. Hasta ahora, se pensaba que las bacterias reducían el nitrato en varios pasos y solo liberaban óxido nitroso cuando el oxígeno era casi inexistente. Los experimentos de la Universidad de Basilea demuestran que este proceso puede activarse mucho antes, lo que significa que más regiones oceánicas podrían estar contribuyendo a las emisiones globales de este gas.
Los investigadores también descubrieron que las bacterias prefieren completar toda la ruta metabólica (desde el nitrato hasta el óxido nitroso) incluso cuando se les ofrece un atajo químico que requeriría menos energía. Este resultado sugiere que la producción del gas es una parte estructural de su fisiología y no un error biológico, como se asumía anteriormente.
Para mantener las muestras sin alterar, el equipo trabajó en cámaras selladas y sin oxígeno, replicando las condiciones naturales del océano profundo. “Teníamos que analizar las muestras de inmediato, antes de que el oxígeno del aire cambiara su composición química”, explicó Frey. Los datos obtenidos sirvieron para perfeccionar un modelo ecológico que ahora incluye la influencia de la materia orgánica y la variación local del oxígeno.
El nuevo modelo permite estimar con mayor precisión las zonas del océano donde se genera óxido nitroso y su contribución al cambio climático. Dado que la agricultura y los fertilizantes aumentan el flujo de nitrógeno hacia mares y ríos, los investigadores advierten que estas emisiones podrían crecer en las próximas décadas si no se reduce la contaminación por nutrientes.
