Repositorio
Institucional

Matus, Francisco

Abiotic Nitrite Incorporation into Organic Matter in Volcanic and Non-Volcanic Soil Within Rainforest Ecosystems

MDPI

FORESTS

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Understanding nitrogen (N) retention mechanisms in pristine humid temperate rainforest soils is critical for effective ecosystem management and nutrient conservation. The potential abiotic transformation of nitrite (NO2-) into organic N forms in the absence of microbial activity in these ecosystems remains largely unexplored, despite its role in mitigating N leaching. This study focuses on the abiotic incorporation of nitrite (NO2-) into dissolved organic nitrogen (DON) under anoxic conditions, a mechanistic step not directly evaluated in previous research, which employed 15N-labelled nitrate (NO3-). To address this gap, we used 15N-labelled NO2- at 5 and 15 mg L-1 in a lab incubation study under anoxic conditions to trace the contribution of abiotic nitrite transformation to organic N formation in organic matter-rich soils from temperate rainforests developed on both volcanic and non-volcanic parent materials. The added 15N declined rapidly after 15 min by 52% and 60% in both soil solutions, while it started to form labelled DON, increasing by 11% and 34%, after five days of incubation, with the highest accumulation at 15 mg L-1 of 15N-NO2-. These results show that up to 77% of the added 15N-NO2- can be abiotically incorporated into the DON of unpolluted old-growth temperate rainforest, whether developed on volcanic or non-volcanic soils. Nitrogen input has a stronger effect than soil parent material from which the soils originate. This reveals the natural resilience of unpolluted temperate rainforests to N loss, with implications for long-term ecosystem stability and nutrient cycling.Comprender los mecanismos de retención de nitrógeno (N) en suelos prístinos de selva templada húmeda es fundamental para una gestión eficaz del ecosistema y la conservación de nutrientes. La posible transformación abiótica de nitrito (NO2-) en formas orgánicas de N en ausencia de actividad microbiana en estos ecosistemas permanece en gran medida inexplorada, a pesar de su papel en la mitigación de la lixiviación de N. Este estudio se centra en la incorporación abiótica de nitrito (NO2-) en nitrógeno orgánico disuelto (NOD) en condiciones anóxicas, un paso mecanístico no evaluado directamente en investigaciones previas, que emplearon nitrato marcado con 15N (NO3-). Para abordar esta laguna, utilizamos NO2- marcado con 15N a 5 y 15 mg L-1 en un estudio de incubación de laboratorio en condiciones anóxicas para rastrear la contribución de la transformación abiótica de nitrito a la formación de N orgánico en suelos ricos en materia orgánica de selvas templadas desarrolladas sobre materiales parentales volcánicos y no volcánicos. El 15N añadido disminuyó rápidamente después de 15 minutos en un 52 % y un 60 % en ambas soluciones de suelo, mientras que comenzó a formar DON marcado, aumentando en un 11 % y un 34 %, después de cinco días de incubación, con la mayor acumulación a 15 mg L-1 de 15N-NO2-. Estos resultados muestran que hasta el 77 % del 15N-NO2- añadido puede incorporarse abióticamente al DON de la selva templada antigua no contaminada, ya sea que se desarrolle en suelos volcánicos o no volcánicos. El aporte de nitrógeno tiene un efecto más fuerte que el material parental del suelo del que se originan los suelos. Esto revela la resiliencia natural de las selvas templadas no contaminadas a la pérdida de N, con implicaciones para la estabilidad del ecosistema a largo plazo y el ciclo de nutrientes.

artículo original

abiotic N reaction

dissolved organic N

pristine rainforest

temperate forest ecosystem

soil organic N

10.3390/f16060930

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NITRATE INCORPORATION

TEMPERATE FOREST

NITROGEN

IMMOBILIZATION

MECHANISMS

RETENTION

NITRATE INCORPORATION

TEMPERATE FOREST

NITROGEN

IMMOBILIZATION

MECHANISMS

RETENTION

Ciencias del suelo

Ecología

Química Analítica

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WOS:001515499500001

Abiotic Nitrite Incorporation into Organic Matter in Volcanic and Non-Volcanic Soil Within Rainforest Ecosystems

artículo original

MDPI

FORESTS

Forestry

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CC BY 4.0

FONDECYT from the Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID-Chile)

FONDECYT from the Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID-Chile) [1220786]

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