CREAF

La desnitrificación en suelos, el proceso de reducción de óxidos de nitrógeno (NO3-y NO2-) a NO, N2O y, en última instancia, a gas N2, constituye uno de los mecanismos más importantes para la eliminación de nitrógeno reactivo (Nr) en los ecosistemas terrestres. A pesar de su importancia, la desnitrificación es el proceso menos comprendido del ciclo del N. Y es que, actualmente, las estimaciones siguen siendo inciertas debido a la no estandarización de los sistemas de medida añadido a la ya de por si pronunciada variabilidad, tanto espacial como temporal, observada en los flujos de gases traza de N, sin duda asociada a la influencia de los factores ambientales, como son las características propias del suelo y la vegetación, o las condiciones meteorológicas. Actualmente, teniendo en cuenta las tasas de deposición de N atmosféricas, la reserva de Nr disponible en los suelos podría ser mayor que su capacidad para eliminarlo (via desnitrificación). Esto podría comportar graves consecuencias en ecosistemas terrestres debido a un enriquecimiento crónico por Nr.

Las emisiones de los suelos, tanto en los sistemas naturales (6-7 Tg N2ON año-1) como agrícolas (4.35.8 Tg N2ON año-1), representan el 56-70% de todas las fuentes globales N2O. Los cambios en las emisiones globales de N2O del período preindustrial (las décadas de 1860) comparadas con las de las últimas décadas (2007- 2016) se estiman que han aumentado de 6.3 ± 1.1 Tg N2O-N año-1 a 10.0 ± 2.0 Tg N2O-N año-1. En el caso de sistemas cultivados, las emisiones del suelo aumentaron de 0.3 Tg N2ON año-1 a 3.3 Tg N2O-N año-1, representando este aumento el 82% del total. En cambio, los sistemas naturales, que representaron el 67% de las emisiones mundiales del suelo en la última década, sólo mostraron un aumento relativamente pequeño, el 11% concretamente, con un 0.7 ± 0.5 Tg N2O-N año-1desde la década de 1860. Sin embargo, algunos estudios revelaron un mayor factor de emisión inducido por N y una mayor sensibilidad a la entrada de éste en sistemas naturales como los bosques.

Objetivos

Las técnicas combinadas basadas en isótopos y la caracterización de la composición microbiana del suelo, ofrecen la posibilidad de profundizar en la comprensión de las vías metabólicas del N del suelo, y así caracterizar los principales procesos de desnitrificación vinculados a las emisiones de N2O, uno de los más poderosos gases de efecto invernadero. Los principales objetivos de esta propuesta son cuantificar los procesos de desnitrificación en una amplia gama de suelos, utilizando un conjunto de diferentes técnicas isotópicas (composiciones de abundancia natural y enriquecidas) junto con una caracterización funcional completa de la comunidad microbiana desnitrificadora (chip genético funcional). En primer lugar pretendemos describir los patrones de flujos de N2O en diferentes tipos de suelo, diferentes zonas climáticas y usos (cultivos y bosques), así como su variabilidad asociada (WP1); posteriormente, evaluar los flujos de N2 (+N2O) en condiciones controladas describiendo así cada suelo de acuerdo con su potencial de desnitrificación total (WP2); y, por último, caracterizar todos los procesos co-ocurrentes, tanto bióticos como abióticos, que podrían estar involucrados en los patrones de dinámica de flujos de N2O descritos, tanto en condiciones naturales como potenciales (WP3).

Proyecto PID2021-128488OB-I00 financiado por MCIN/ AEI /10.13039/501100011033/ y por FEDER Una manera de hacer Europa