Hvad er nitrogencyklen?

Kvælstofcyklussen er en proces, hvor nitrogen fra atmosfæren omdannes til en form, der kan bruges af planter og dyr. Dette sker gennem handlingen af ​​bakterier, og begyndende i det 20. århundrede, menneskelig aktivitet. Når nitrogen omdannes til dets anvendelige form, siges det at være fast, og planter og alger inkorporerer nitrogenet i aminosyrer, proteiner og deoxyribonukleinsyre (DNA). Dyr får nitrogenholdige forbindelser fra planter, hvilket gør nitrogencyklussen væsentlig for alt liv på jorden. Når levende væsener dør, frigiver andre typer bakterier nitrogenet i disse stoffer tilbage i atmosfæren og afslutter cyklussen.

I form N2 udgør nitrogen ca. 80 procent af Jordens atmosfære. Denne form for nitrogen kan ikke bruges af planter eller dyrene, der er afhængige af dem. Bakterier kræves for at omdanne N2 til ammoniak (NH3) og ammoniumioner (NH4 +). I en proces kaldet nitrifikation omdanner jordbakterier ammoniak til nitration (NH3). Denne del af nitrogencyklussen, kendt som nitrogenfiksering, tillader planter at fremstille aminosyrerne og andre nitrogenholdige forbindelser, som alt dyreliv afhænger af. En meget lille mængde fast nitrogen genereres årligt af lynnedslag og nogle ikke-levende kemiske processer.

For at afslutte nitrogencyklus opdeles det organiske stof fra døde planter og dyr af en anden bakterieklasse. Denne proces, der frigiver det faste nitrogen, kaldes denitrifikation. Kvælstof kommer igen ind i atmosfæren i den oprindelige form af N2 eller som ammoniak.

På grund af en vigtig videnskabelig opdagelse behøver mennesker ikke længere at stole på det tilgængelige nitrogen produceret af bakterier. Dette resulterede i syntetisk nitrogenbaseret gødning, som i landbruget er stærkt afhængig af at fodre et betydeligt antal af verdens mennesker. På denne måde er mennesker blevet en vigtig del af kvælstofcyklussen. Det er blevet estimeret, at så meget som 50 procent af det faste nitrogen, der findes i miljøet, findes på grund af menneskelig aktivitet.

Nogle planter og dyr har et specielt forhold til nitrogenfikserende bakterier. Rødderne på nogle planter, især bælgplanter, har knuder på deres rødder, hvor bakterier genererer kvælstof, der kan bruges direkte af planten. Til gengæld henter bakterierne organiske stoffer fra planterne, som de bruger som mad. Nogle dyr som køer og bøffler er også vært for nitrogenfikserende bakterier i deres fordøjelseskanaler, som producerer en betydelig mængde af de nitrogenholdige forbindelser, som dyrene har brug for.