Ny forskning från University of Alberta och University of Vienna mikrobiologer ger oöverträffad insikt i jordens kvävekretslopp, identifiera och karakterisera den ammoniakoxiderande mikroben, Nitrospira inopinata . Resultaten, förklarade Lisa Stein, medförfattare och professor i biologi, har betydande konsekvenser för forskningen om klimatförändringar.

"Jag anser att kväve är det kamouflerade odjuret mitt ibland oss, sa Stein.

"Människor är nu ansvariga för att tillföra mer fixerat kväve, i form av ammonium, till miljön än alla naturliga källor tillsammans. På grund av det, kvävecykeln har identifierats som den mest obalanserade biogeokemiska cykeln på planeten."

Den kamouflerade besten

Jordens kvävekretslopp har hamnat avsevärt ur balans av den process vi använder för att tillverka gödningsmedel, känd som Haber-Bosch-processen, som tillför enorma mängder fixerat kväve, eller ammonium, till miljön. Nedströms effekter av överskott av ammonium har enorma miljökonsekvenser, från döda zoner i våra hav till en växthusgaseffekt som är 300 gånger så stor som koldioxid på molekyl till molekylbasis.

Isolering och karakterisering av mikroben Nitrospira inopinata, Stein sa, kan innehålla svaren på jordens kväveproblem.

Praktiska tillämpningar

"De Nitrospira inopinata mikroben är en ammoniumsvamp, utkonkurrerar nästan alla andra bakterier och arkéer i dess oxidation av ammonium i miljön, " förklarade Stein. "Nu när vi vet hur effektiv den här mikroben är, vi kan utforska många praktiska tillämpningar för att minska mängden ammonium som bidrar till miljöproblem i vår atmosfär, vatten, och jord."

Applikationerna sträcker sig från avloppsvattenrening, med utvecklingen av effektivare biofilmer, till dricksvatten och markrening till klimatförändringsforskning.

"En effektiv komplett ammoniakoxidator, såsom Nitrospira inopinata, kan producera mindre lustgas, " förklarade Kits. "Genom att uppmuntra vår mikrob att växa ur andra, ofullständiga oxidationsmedel, vi kan, i tur och ordning, minska deras bidrag till växthusgaseffekten. Ytterligare utredning krävs."

Forskningen, "Kinetisk analys av en komplett nitrifierare avslöjar konkurrenskraft i oligotrofa livsmiljöer, " publiceras i Natur .