Nitrogen syklus

Forstå nitrogens kretsløp gjennom naturen

Nitrogensyklusen beskriver banen til elementet nitrogen gjennom naturen. Nitrogen er avgjørende for livet - det finnes i aminosyrer, proteiner og genetisk materiale. Nitrogen er også det mest tallrike grunnstoffet i atmosfæren (~78%). Gassformig nitrogen må imidlertid 'fikseres' til en annen form slik at det kan brukes av levende organismer.

01 av 03

Nitrogenfiksering

Xuanyu Han / Getty Images

Det er to hovedmåter nitrogen kan bli fikset :'

Fiksering ved lynnedslag:Energien fra lynet forårsaker nitrogen (N_to) og vann (H_toO) for å kombinere for å danne ammoniakk (NH₃) og nitrater (NO₃). Nedbør fører ammoniakk og nitrater til bakken, hvor de kan assimileres av planter.Biologisk fiksering:Omtrent 90 % av nitrogenfikseringen skjer av bakterier. Cyanobakterier omdanner nitrogen til ammoniakk og ammonium: N_to+ 3 H_to→ 2 NH_3.Ammoniakk kan da brukes av planter direkte. Ammoniakk og ammonium kan reageres videre i nitrifikasjonsprosessen.

02 av 03

Nitrifikasjon

Tony C French / Getty Images

Nitrifikasjon skjer ved følgende reaksjoner:

2 NH3 + 3 O2 → 2 NO2 + 2 H+ + 2 H2O
2 NO2- + O2 → 2 NO3-

Aerobe bakterier bruker oksygen til å omdanne ammoniakk og ammonium. Nitrosomonas-bakterier omdanner nitrogen til nitritt (NO2-), og deretter omdanner Nitrobacter nitritt til nitrat (NO3-). Noen bakterier eksisterer i et symbiotisk forhold med planter (belgfrukter og noen rotknuter), og planter utnytter nitratet som næringsstoff. I mellomtiden får dyr nitrogen ved å spise planter eller planteetende dyr.

03 av 03

Ammonifikasjon

Simon McGill / Getty Images

Når planter og dyr dør, omdanner bakterier nitrogennæringsstoffer tilbake til ammoniumsalter og ammoniakk. Denne konverteringsprosessen kalles ammonifisering. Anaerobe bakterier kan omdanne ammoniakk til nitrogengass gjennom prosessen med denitrifikasjon:

NO3- + CH2O + H+ → ½ N2O + CO2 + 1½ H2O

Denitrifisering returnerer nitrogen til atmosfæren, og fullfører syklusen.