La fixation de l'azote est étonnamment élevée dans les eaux côtières et peut jouer un rôle plus important que prévu dans le dioxyde de carbone (CO 2 ) l'absorption dans ces eaux, une nouvelle étude menée par des scientifiques de l'Université Duke montre.

Savoir où et quand se produit la fixation de l'azote aidera les scientifiques à mieux quantifier la capacité des eaux côtières à absorber et à stocker le dioxyde de carbone et facilitera les prévisions climatiques futures.

"Les modèles antérieurs suggéraient que la plupart des fixations d'azote se produisaient en haute mer. Nous avons constaté le contraire :les taux sont en fait plus élevés dans les zones côtières. Ils ont simplement été largement négligés jusqu'à présent, " dit Nicolas Cassar, professeur de biogéochimie à la Duke's Nicholas School of the Environment, qui était l'auteur principal de l'étude.

La plupart de cette activité négligée est conduite par des microbes connus sous le nom de diazotrophes cyanobactériennes qui vivent dans les eaux côtières, l'étude montre.

Les minuscules organismes prennent de l'azote gazeux (N 2 ) et le convertir en ammoniac (NH 3 ), une forme d'azote que le phytoplancton, la base de la chaîne alimentaire marine, peut utiliser comme nourriture. Cela alimente à son tour la photosynthèse par le phytoplancton et l'absorption de CO 2 .

"Cela signifie que nous devons revoir la distribution mondiale de N marin 2 fixation et réévaluer son rôle dans le cycle du carbone côtier, " dit Weiyi Tang, un doctorat étudiant en Sciences de la Terre et de l'Océan à la Duke's Nicholas School, qui a mené la recherche dans le cadre de sa thèse de doctorat.

Cassar et Tang ont publié leur étude évaluée par des pairs le 19 février dans Communication Nature .

Leurs conclusions sont basées sur des milliers d'échantillons d'eau de mer collectés dans 6, 000 kilomètres de l'Atlantique Nord Ouest au cours de deux campagnes de recherche de 10 jours en 2015 et 2016.

Il était possible de collecter ce volume de données sans précédent en si peu de temps en mer, César a expliqué, parce que son équipe de laboratoire a développé un instrument qui leur permet de faire une analyse en temps réel quasi-continue de N 2 fixation. Ils utilisent une méthode appelée FARACAS, ou des essais de réduction de l'acétylène par incubation en continu par spectroscopie d'absorption laser à cavité annulaire.

Précédemment, le seul moyen pour les scientifiques de quantifier la fixation de l'azote marin, qui a tendance à être de nature très épisodique, était de prélever sporadiquement des échantillons, peut-être deux fois par jour, aux endroits où leur navire de recherche s'est arrêté. C'était comme lire seulement deux chapitres d'un livre au lieu de tous, dit César. Cela a laissé des trous dans le récit.

"Notre nouvel instrument nous permet de collecter des échantillons quasi continus sur de vastes étendues de l'océan pendant que le navire se déplace, ce qui en fait un bien meilleur outil pour aider les chercheurs. C'est comme une boussole biogéochimique, " a-t-il dit. " Bien que chaque point de données ne soit pas entièrement indépendant à cette résolution, nous pouvons collecter plus de données sur une croisière que vous n'en trouvez dans la littérature existante."

Une méta-analyse de la littérature existante que Tang a ensuite menée montre que la fixation de l'azote est probablement importante dans d'autres régions côtières du monde entier, trop, pas seulement dans l'ouest de l'Atlantique Nord.

« La fixation de l'azote est l'un des processus les plus importants qui régissent la vie sur Terre et dans les océans. Le développement de cette nouvelle technique pour mesurer la fixation de l'azote modifie déjà notre compréhension de l'endroit et du moment où cela se produit, " a déclaré Hedy Edmonds, directeur de programme à la Division des sciences océaniques de la National Science Foundation (NSF), qui a financé la recherche grâce à une subvention CAREER (# 1350710) à Cassar.