La producción neta de óxido nitroso en un humedal urbano en Colombia es principalmente influenciada por cambios estacionales

• Maribeb Castro-González ^[1] ; Angélica González
  1. [1] Universidad Militar Nueva Granada

     Universidad Militar Nueva Granada

     Colombia

     
• Localización: Limnetica, ISSN 0213-8409, Vol. 39, Nº. 2 (junio), 2020, págs. 693-709
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Net nitrous oxide production from an urban wetland in Colombia is mainly influenced by seasonal changes
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• Resumen
  • español

    Los humedales urbanos como áreas de protección de la biodiversidad y de la calidad ambiental en las ciudades son ecosistemas con una compleja dinámica microbiana que incluye la producción y el consumo del N2O que ha sido poco explorada en las áreas tropicales. El objetivo de este estudio fue determinar si la nitrificación y/o desnitrificación están asociados a la producción neta de N2O en el humedal urbano Santa María del Lago en la ciudad de Bogotá (Colombia). Para ello, se realizaron experimentos de laboratorio usando inhibidores (alliltiourea y acetileno) y analizando la variación espacio-temporal de parámetros físico-químicos en muestras de agua y sedimento. Los resultados mostraron que la concentración de N2O en agua superficial fue menor a los valores atmosféricos y presentó variación temporal entre la época lluviosa y seca. Se cuantificó producción neta de N2O de hasta 0.059 ± 0.013 ng g-1 d-1 durante la época seca, y se estimó un aporte por nitrificación de entre 38 – 80 %. En época de lluvias se observó un consumo neto de N2O de hasta -0.035 ± 0.011 ng g-1 d-1 dado por desnitrificación asociado a bajos niveles de O2 . En esta época también se observó incremento en los niveles de nitrógeno orgánico total en aguas de fondo e incremento en los niveles de materia orgánica, fosfato y amonio en sedimentos comparado con la época seca, mientras que, en aguas de fondo, los niveles de amonio, nitrato y fosfato fueron bajos y similares entre épocas y sitios de muestreo. Estos datos sugieren que la dinámica temporal de los procesos microbianos de nitrificación y desnitrificación están determinando la cantidad de N2O que puede ser generado desde este humedal hacia la atmósfera y aunque su emisión aún no es significativa para el balance global de este gas invernadero, puede incrementarse en la medida que los humedales urbanos de la ciudad de Bogotá reduzcan su superficie por la disminución en el régimen de lluvias que se ha observado en las últimas décadas, por efecto del cambio climático.

  • English

    Urban wetlands act as biodiversity and environmental quality protection areas in cities. They are ecosystems with a complex microbial dynamic that includes the production and consumption of N2O that has been little explored in tropical areas. The goal of this study was to determine whether nitrification and/or denitrification are associated with the net production of N2O in the Santa María del Lago urban wetland in the city of Bogota. For this, laboratory experiments were carried out using inhibitors (N-Allylthiourea and acetylene) and analyzing the spatial and temporal variation of physical and chemical parameters in water and sediment samples. The results showed that the concentration of N2O in surface water was lower than atmospheric values and presented temporal variation between rainy season and dry season. A net production of N2O of up to 0.059 ± 0.013 ng g-1 d-1 during the dry season was quantified, and a nitrification contribution between 38 and 80 % was estimated.

    In the rainy season, a net N2O consumption of up to -0.035 ± 0.011 ng g-1 d-1 was observed due to denitrification associated with low levels of O2 . At this time, there was also an increase in the levels of total organic nitrogen in bottom waters and an increase in the levels of organic matter, phosphate and ammonium in sediments compared to the dry season. While in bottom waters, ammonium levels, nitrate and phosphate were low and similar between seasons and sampling areas. These data suggest that the temporal dynamics of microbial nitrification and denitrification processes are determining the amount of N2O that can be efflux from this wetland to the atmosphere. Although its emission is not yet significant for the global balance of this greenhouse gas, it can be increased considering that urban wetlands in the city of Bogotá are reducing their surface due to the decrease in the rainfall regime that has been observed in the last decades, due to climate change.