Transferência da assinatura isotópica de nitrogênio do pool de nitrato para a biomassa de diatomáceas e para a frústula de diatomáceas

A composição isotópica de nitrogênio (N) da matéria orgânica ligada à frústula de diatomáceas (15NDB) de arquivos sedimentares tem sido utilizada como um promissor indicador proxy para reconstruir a utilização de nitrato nos oceanos de alta latitude em diferentes escalas de tempo. A vantagem deste proxy sobre abordagens isotópicas convencionais de N, como medir os valores de 15N do sedimento bruto, é que o 15NDB é considerado protegido de alterações diagenéticas e degradação bacteriana. Apesar do fato de que o proxy 15NDB tenha sido aplicado na pesquisa paleoceanográfica por duas décadas, pouco se sabe sobre a propagação da assinatura de 15N de nitrato assimilado na biomassa de 15N e posteriormente no 15NDB, e até que ponto a fracionamento isotópico de N durante a síntese de N ligada à frústula varia entre espécies e com condições ambientais. Existem poucos dados de 15NDB para diatomáceas vivas em ambientes naturais ou culturas de laboratório, e as implicações para reconstruções paleoambientais parecem controversas entre os estudos existentes. Aqui, apresentamos restrições novas sobre a relação entre os valores de 15N de nitrato, biomassa bruta de diatomáceas e N ligado à frústula de diatomáceas em amostras de diferentes ambientes naturais e de culturas monoespecíficas controladas de diatomáceas. Enquanto trabalhos anteriores de validação se concentraram em espécies marinhas de diatomáceas tanto em cultura quanto no oceano, estendemos nosso estudo a espécies de água doce e ambientes lacustres. Descobrimos que, em culturas monoespecíficas de diatomáceas, os valores de 15NDB estão geralmente relativamente próximos aos valores de 15N da biomassa, independentemente da fracionamento isotópico de 15N variável imposto pela assimilação de nitrato. Da mesma forma, a análise de amostras de diatomáceas de ambientes naturais revelou pouco desvio entre os valores de 15NDB e biomassa bruta de 15N em amostras que estão próximas de serem monoespecíficas. Em contrapartida, em amostras mais mistas de espécies, os valores de 15NDB podem ser deslocados em ambas as direções em relação aos valores de 15N da biomassa, possivelmente como resultado de i) fracionamento isotópico de N específico da espécie durante a síntese de N ligado à frústula, e/ou ii) contribuição não uniforme de N para a biomassa total e os pools de N ligado às diatomáceas entre diferentes espécies.