Co je cyklus dusíku?
Cyklus dusíku je proces, při kterém se dusík z atmosféry přeměňuje na formu, kterou mohou používat rostliny a zvířata. To se děje působením bakterií a začátkem 20. století lidskou činností. Když je dusík přeměněn na jeho použitelnou formu, říká se, že je fixovaný, a rostliny a řasy začleňují dusík do aminokyselin, proteinů a deoxyribonukleové kyseliny (DNA). Zvířata získávají z rostlin sloučeniny obsahující dusík, díky čemuž je cyklus dusíku nezbytný pro veškerý život na Zemi. Když umírají živé bytosti, uvolňují ostatní typy bakterií dusík v těchto látkách zpět do atmosféry a dokončují cyklus.
Ve formě N 2 tvoří dusík asi 80 procent zemské atmosféry. Tuto formu dusíku nemohou použít rostliny ani zvířata, která se na ně spoléhají. Bakterie jsou potřebné k přeměně N2 na amoniak (NH3) a amonné ionty (NH4 +). V procesu zvaném nitrifikace přeměňují půdní bakterie amoniak na dusičnanový iont (NH 3 ). Tato část cyklu dusíku, známá jako fixace dusíku, umožňuje rostlinám produkovat aminokyseliny a další sloučeniny obsahující dusík, na nichž závisí celý život zvířat. Velmi malé množství fixovaného dusíku je generováno ročně údery blesku a některými neživými chemickými procesy.
Aby se dokončil cyklus dusíku, organická hmota mrtvých rostlin a zvířat se rozkládá podle jiné třídy bakterií. Tento proces, který uvolňuje fixovaný dusík, se nazývá denitrifikace. Dusík znovu vstupuje do atmosféry v původní formě N2 nebo jako amoniak.
Kvůli důležitému vědeckému objevu se lidé již nemusí spoléhat na dostupný dusík produkovaný bakteriemi. Výsledkem byla syntetická hnojiva na bázi dusíku, na která se v zemědělství silně spoléhá, aby nakrmily značné množství lidí na světě. Tímto způsobem se lidé stali důležitou součástí cyklu dusíku. Odhaduje se, že až 50 procent fixovaného dusíku přítomného v životním prostředí existuje v důsledku lidské činnosti.
Některé rostliny a zvířata mají zvláštní vztah k bakteriím vázajícím dusík. Kořeny některých rostlin, zejména luštěnin, mají na svých kořenech uzlíky, kde bakterie vytvářejí dusík, který může být použit přímo rostlinou. Na oplátku bakterie získávají z rostlin organické látky, které používají jako jídlo. Některá zvířata, jako jsou krávy a byvoly, také hostují bakterie vázající dusík v jejich zažívacím traktu, které produkují značné množství sloučenin obsahujících dusík, které zvířata potřebují.