¿Qué es el nitrógeno?
El nitrógeno es un constituyente esencial de numerosas moléculas vegetales, entre las que se encuentran proteínas, aminoácidos, ácidos nucleicos, enzimas y clorofila, entre otras. Su disponibilidad afecta el rendimiento de los cultivos, resultando muy común la aplicación de nitrógeno mediante fertilizantes de síntesis química. Un exceso de fertilización nitrogenada puede tener múltiples repercusiones en el ambiente. Algunas de las más relevantes son la contaminación de acuíferos y la generación de gases de efecto invernadero.
El nitrógeno (N2) es un componente esencial del aire que respiramos. Algunas de sus formas son vitales para el planeta, pero la conversión de este elemento en otras formas químicamente reactivas está causando al planeta una peligrosa y costosa contaminación. En si es el nutriente que más limita la producción agrícola a nivel mundial, y, en consecuencia, el más aportado a través de fertilizaciones. La fertilización nitrogenada es necesaria para maximizar los rendimientos .
Efectos del nitrógeno en el ambiente
En la agricultura se depende del nitrógeno para poder llevar acabo el abono de cultivos, no obstante, el consumo excesivo a nivel mundial está comenzando a dañar el medio ambiente y amenaza la salud. «Los humanos están produciendo un cóctel de nitrógeno reactivo que amenaza la salud, el clima y los ecosistemas, convirtiendo el nitrógeno en uno de los problemas de contaminación más importantes que enfrenta la humanidad. A pesar de esto, la magnitud del problema sigue siendo en gran medida desconocida y no reconocida fuera de los círculos científicos», advierte el informe Fronteras 2018-2019.
La Evaluación Europea del Nitrógeno identificó cinco áreas clave amenazadas por la contaminación por nitrógeno: calidad del agua, calidad del aire, balance de gases de efecto invernadero, ecosistemas y biodiversidad.
La creciente demanda en los sectores de agricultura, transporte, industria y energía ha llevado a un fuerte aumento en los niveles de contaminación por nitrógeno y en las emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas. El óxido nitroso (N2O), por ejemplo, es un gas de efecto invernadero 300 veces más potente que el dióxido de carbono. Mark Sutton (2019) Sucede lo mismo con las emisiones de amoníaco (NH3) de la agricultura, que alcanzan los ecosistemas naturales, generan un aumento de las emisiones de óxidos de nitrógeno y degradan la biodiversidad.
Contaminación de acuíferos
En el sector agrícolas, el nitrógeno se encuentra principalmente como nitrato (NO3–). Los nitratos no se retienen fuertemente al suelo, sino que presentan alta movilidad a través del flujo de agua. Como consecuencia de ello, es común que los nitratos se muevan en profundidad con el agua de drenaje pudiendo alcanzar los acuíferos, en un proceso conocido como lixiviación.
El contenido de nitratos en el agua subterránea no puede olerse ni sentirse, y en algunos casos recién se pone de manifiesto ante un problema de salud. Muchos residentes rurales dependen de los acuíferos superficiales para abastecerse de agua. La calidad de estas aguas, en la mayoría de los casos, no se monitorea con frecuencia.
El agua con una alta concentración de nitratos es un riesgo latente para la salud, sobre todo en recién nacidos. Puede causar el “síndrome del bebé azul” o metahemoglobinemia, que inhibe el transporte de oxígeno en la sangre, pudiendo incluso causar la muerte.
Generación de gases de efecto invernadero.
El uso de fertilizantes nitrogenados puede aumentar la emisión de óxido nitroso (N20). El óxido nitroso es un gas de efecto invernadero (GEI) que posee aproximadamente 300 veces el efecto de calentamiento del dióxido de carbono. Es el principal GEI emitido por el sector agropecuario, superando al metano que deriva del proceso digestivo de los rumiantes.
Desde el punto de vista de la agronomía, la pérdida de nitrógeno atmosférico por desnitrificación no representa una disminución significativa en la eficiencia de fertilización, ya que su magnitud suele ser menor al 5% del nitrógeno aplicado. En consecuencia, este proceso no afecta fuertemente los rendimientos, por lo que el manejo agronómico no hace hincapié en disminuir la emisión de óxido nitroso.
El óxido nitroso es producido por microorganismos del suelo, durante un proceso conocido como desnitrificación, cuyo input son los nitratos. La magnitud de este proceso aumenta en suelos con alta disponibilidad de nitratos y elevados contenidos hídricos.
