Hvad er nitrogenfiksering?
Nitrogenfiksering, også kendt som nitrogenfiksering, er en proces, gennem hvilken atmosfærisk nitrogen omdannes til forbindelser, der kan bruges af planter. Det er en vigtig del af kvælstofcyklussen, der bidrager til vækst af planter over hele verden og derfor til succes for organismer som dyr og mennesker. Ud over at forekomme i naturen kan nitrogenfiksering også udføres kemisk til industrielle formål.
Atmosfærisk nitrogen kan ikke udnyttes af planter, selvom de har brug for nitrogen for at trives. Bakterier kan imidlertid høste nitrogen og omdanne det til nyttige forbindelser ved at producere ammoniakforbindelser, der omdannes til nitrater af andre mikroorganismer i en proces, der er kendt som ammonifikation og nitrifikation. Disse organismer kan findes i jord og vand, hvilket bidrager til nitrogencyklus konstant over hele verden.
Når planter indtager nitrater, bruger de dem til energi, hvor de vokser, så de kan modnes og producere frø til at vokse til nye planter. Andre organismer kan spise planterne og dermed drage fordel af den kvælstoffiksering, der udføres af bakterier, og når planter dør, forfalder de ned i jorden, hvorved der frigøres forbindelser, der indeholder kvælstof, og som kan bruges af andre planter. Når planterne først er gået i gang, kan de med andre ord oprette et system, der vil forevige, når ældre planter dør for at give plads til yngre, ved at dele gødning, når de går i stykker.
Nogle planter beskæftiger sig med såkaldt symbiotisk kvælstoffiksering. Dette sker, når en plante har et symbiotisk forhold til en bakterie, der lever på eller i planten. Nogle typer bælgplanter, såsom bønner og ærter, er berømte for deres symbiotiske kvælstoffiksering, og disse planter omtales ofte som "nitrogenfixere" i en henvisning til det. De kan plantes på jord, der er ved at komme sig efter overudnyttelse for at hjælpe jorden med at genopbygge dens forsyning med nitrater og andre nyttige forbindelser. Gartnere kan også anvende forbindelser, der er designet til at stimulere kvælstoffæstning på dårlig jord for at hjælpe planter med at etablere sig.
Industrielt opnås nitrogenfiksering normalt ved høje temperaturer og tryk for at fremstille forbindelser, der anvendes i gødning, sprængstoffer og andre produkter. Evnen til at fremstille nitrogenprodukter industrielt er afgørende for succes for mange menneskelige bestræbelser, fra landbrug til minedrift. Kvælstoffiksering forekommer også som et resultat af naturlige processer som lyn og forbrænding, selvom langt størstedelen af kvælstoffiksering i naturen er resultatet af mikroorganismer som cyanobakterier, der lever i, med eller i nærheden af en række forskellige planter og organismer som svampe. .