Hva er nitrogenfiksering?

Nitrogenfiksering, også kjent som nitrogenfiksering, er en prosess der atmosfærisk nitrogen omdannes til forbindelser som kan brukes av planter. Det er en viktig del av nitrogensyklusen, som bidrar til vekst av planter over hele verden, og derfor til suksess for organismer som dyr og mennesker. I tillegg til å forekomme i naturen, kan nitrogenfiksering også utføres kjemisk for industrielle formål.

Atmosfærisk nitrogen kan ikke brukes av planter, selv om de trenger nitrogen for å trives. Bakterier kan imidlertid høste nitrogen og omdanne det til nyttige forbindelser ved å produsere ammoniakkforbindelser som blir omdannet til nitrater av andre mikroorganismer i en prosess kjent som ammonifisering og nitrifikasjon. Disse organismer kan finnes i jord og vann, noe som bidrar til nitrogen-syklusen hele tiden over hele verden.

Når planter inntar nitrater, bruker de dem til energi, og vokser slik at de kan modnes og produserer frø for å vokse til nye planter. Andre organismer kan spise plantene, og dermed dra nytte av nitrogenfiksering oppnådd av bakterier, og når planter dør, forfaller de ned i jorden, og frigjør forbindelser som inneholder nitrogen og kan brukes av andre planter. Når planter først er i gang, kan de med andre ord sette opp et system som vil forevige når eldre planter dør for å gi plass til yngre, og dele gjødsel når de bryter sammen.

Noen planter driver med det som kalles symbiotisk nitrogenfiksering. Dette skjer når en plante har et symbiotisk forhold til en bakterie som lever på eller i planten. Noen typer belgfrukter, for eksempel bønner og erter, er kjent for sin symbiotiske nitrogenfiksering, og disse plantene blir ofte referert til som "nitrogenfiksere" i en henvisning til det. De kan plantes på jord som utvinner seg etter overutnyttelse for å hjelpe jorda med å gjenopprette tilførselen av nitrater og andre nyttige forbindelser. Gartnere kan også bruke forbindelser som er designet for å stimulere fiksing av nitrogen til dårlig jord for å hjelpe planter å bli etablert.

Industrielt oppnås nitrogenfiksering vanligvis ved høye temperaturer og trykk for å lage forbindelser som brukes i gjødsel, eksplosiver og andre produkter. Evnen til å produsere nitrogenprodukter industrielt er avgjørende for suksessen for mange menneskelige bestrebelser, fra jordbruk til gruvedrift. Nitrogenfiksering skjer også som et resultat av naturlige prosesser som lyn og forbrenning, selv om de aller fleste nitrogenfikseringer i naturen er et resultat av mikroorganismer som cyanobakterier, som lever i, med eller i nærheten av en rekke planter og organismer som sopp .