La salinidad elevada amplifica las emisiones de óxido nitroso del suelo inducidas por los microplásticos de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Ciencias del suelo
• Microbiología

Sus antecedentes:

• Los microplásticos (MP) son contaminantes emergentes del suelo con potencial para alterar los ciclos biogeoquímicos.
• La salinización del suelo es una preocupación ambiental creciente, que afecta las propiedades del suelo y las funciones microbianas.
• El óxido nitroso (N2O) es un potente gas de efecto invernadero influenciado por las condiciones del suelo y la actividad microbiana.

Objetivo del estudio:

• Investigar los efectos individuales y combinados de los MP de polietileno (PE) y la salinidad en las emisiones de N2O de los suelos arrozales.
• Analizar el impacto de los PM y la salinidad en los parámetros microbianos clave relacionados con el ciclo del nitrógeno.
• Determinar cómo el historial de cultivo del suelo influye en las interacciones entre los PM, la salinidad y las emisiones de N2O.

Principales métodos:

• Incubación experimental de suelos arrozales con diferentes historias de cultivo (3, 15 y 40 años) bajo diferentes tratamientos de MPE y niveles de salinidad.
• Medición de las emisiones acumuladas de N2O mediante cromatografía de gases.
• Cuantificación de la abundancia de genes microbianos, incluidos los genes arqueo-oxidantes de amoníaco (AOA) y los genes desnitrificantes (nirS), mediante PCR cuantitativa.
• Análisis de la abundancia relativa de géneros bacterianos específicos.

Principales resultados:

• Los PE MP aumentaron significativamente las emisiones acumuladas de N2O en todas las edades de cultivo del suelo, con los aumentos más sustanciales en los suelos más antiguos.
• El aumento de la salinidad amplificó las emisiones de N2O inducidas por MP en suelos cultivados durante 3 y 15 años, pero este efecto fue insignificante en suelos de 40 años.
• La adición de MP aumentó consistentemente la abundancia del gen AOA amoA, lo que indica una nitrificación mejorada. La salinidad amplificó este efecto en suelos más jóvenes.
• Los MP aumentaron la abundancia relativa de Azoarcus y mejoraron la abundancia del gen nirS en suelos más antiguos, lo que sugiere vías de desnitrificación alteradas.
• Las emisiones de N2O mostraron correlaciones positivas con la abundancia de AOA amoA, Nitrosomonas y Thermodesulfovibrio.

Conclusiones:

• La salinidad del suelo exacerba las emisiones de óxido nitroso (N2O) provocadas por los microplásticos de polietileno (PE MP), especialmente en suelos arrozales con una historia de cultivo más corta.
• La interacción entre los PM y la salinidad tiene un impacto significativo en el ciclo del nitrógeno del suelo, principalmente a través de alteraciones en los procesos de nitrificación y desnitrificación.
• Las comunidades microbianas, especialmente las arqueas oxidantes de amoníaco (AOA), desempeñan un papel crucial en la mediación de las emisiones aumentadas de N2O observadas bajo el estrés combinado de MP y salinidad.