Controls on the Isotopic Composition of Nitrite (δ15N and δ18O) during Denitrification in Freshwater Sediments
| Autor: | Emilie Perrin, Giovanni Aloisi, Bernhard Mayer, Anniet M. Laverman, Aurélie Mothet, Véronique Vaury, Mathieu Sebilo |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Institut des sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les materiaux (IPREM), Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (iEES), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique du Globe de Paris (IPG Paris), University of Calgary, Ecosystèmes, biodiversité, évolution [Rennes] (ECOBIO), Université de Rennes (UR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR), Université de Rennes (UR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (IEES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Physique du Globe de Paris, Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Rennes (OSUR)-Institut Ecologie et Environnement (INEE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES) |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
Denitrification
010504 meteorology & atmospheric sciences lcsh:Medicine Fractionation 010501 environmental sciences 01 natural sciences Article chemistry.chemical_compound Isotope fractionation Nitrate [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry Element cycles Nitrite lcsh:Science 0105 earth and related environmental sciences Multidisciplinary Stable isotope ratio lcsh:R [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry Anoxic waters 6. Clean water Isotopes of nitrogen [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers chemistry 13. Climate action Environmental chemistry lcsh:Q |
| Zdroj: | Scientific Reports Scientific Reports, 2019, 9 (1), pp.19206. ⟨10.1038/s41598-019-54014-3⟩ Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2019, 9 (1), pp.19206. ⟨10.1038/s41598-019-54014-3⟩ Scientific Reports, Vol 9, Iss 1, Pp 1-14 (2019) |
| ISSN: | 2045-2322 |
| Popis: | The microbial reduction of nitrate, via nitrite into gaseous di-nitrogen (denitrification) plays a major role in nitrogen removal from aquatic ecosystems. Natural abundance stable isotope measurements can reveal insights into the dynamics of production and consumption of nitrite during denitrification. In this study, batch experiments with environmental bacterial communities were used to investigate variations of concentrations and isotope compositions of both nitrite and nitrate under anoxic conditions. To this end, denitrification experiments were carried out with nitrite or nitrate as sole electron acceptors at two substrate levels respectively. For experiments with nitrate as substrate, where the intermediate compound nitrite is both substrate and product of denitrification, calculations of the extent of isotope fractionation were conducted using a non-steady state model capable of tracing chemical and isotope kinetics during denitrification. This study showed that nitrogen isotope fractionation was lower during the use of nitrite as substrate (ε = −4.2 and −4.5‰ for both treatments) as compared to experiments where nitrite was produced as an intermediate during nitrate reduction (ε = −10 and −15‰ for both treatments). This discrepancy might be due to isotopic fractionation within the membrane of denitrifiers. Moreover, our results confirmed previously observed rapid biotic oxygen isotope exchange between nitrite and water. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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