Nitrogencyklus og dens betydning

Nitrogencyklus og dens betydning

I nitrogencyklussen

Nitrogencyklussen er en af ​​de grundlæggende biogueokemiske cyklusser, der er vigtige for at opretholde økosystemet på jorden. Denne cirkulation bruger nitrogen og genanvendt. Dette er af kritisk betydning, da nitrogen er et af de vigtigste elementer for livet og væksten af ​​alle organismer.

Nitrogen

Nitrogen er en væsentlig komponent i livet. Det er nødvendigt at danne aminosyrer, der repræsenterer grundlaget for proteiner. Også essentiel er nitrogen til dannelse af nukleotider, som igen er byggestenene til DNA og RNA, dvs. vores arvestof. Selv i dannelsen af ​​chlorophyll, som er nødvendig for fotosyntesen i planter, spiller nitrogen en afgørende rolle.

På trods af den enorme mængde nitrogen i atmosfæren - det består af ca. 78% af nitrogengas (N2) - kan det meste af livet ikke bruge dette nitrogen direkte. Dette skyldes, at nitrogenatomerne i N2 er stærkt forbundet med hinanden med en tredobbelt binding. Konvertering eller "fiksering" af denne atmosfæriske nitrogen til en anvendelig form kræver derfor en betydelig energiforbrug.

nitrogenfiksering

Nitrogenfikseringen er den proces, hvor atmosfærisk nitrogen omdannes til brugbare nitrogenforbindelser ved specialiserede mikroorganismer - de såkaldte nitrogenfixere. Disse mikroorganismer er normalt bakterier, der enten lever frit i miljøet eller i en symbiose (et slags partnerskab) med planter.

Nitrogenfikseringen finder sted ved at omdanne N2 til ammoniak (NH3), hvilket er ekstremt energikonsumerende. Denne proces muliggøres af enzym nitrogenase, som har evnen til at bryde den stærke tredobbelte binding i N2. Så snart nitrogenet er tilgængeligt i denne form, kan planter omdanne det til aminosyrer og således danne proteiner.

nitrogencyklussen i detaljer

Nitrogencyklussen består af flere sammenvævede processer, der konstant finder sted i naturen. Ud over den allerede nævnte nitrogenfiksering er dette nitrificering, denitrifikation og ammonificering.

nitrifikation

Nitrifikationen er en proces, der kører i to trin og omdannes til nitrat (NO3-) af ammoniak (NH3). Denne konvertering ledes også af bakterier. I det første trin omdannes ammoniak til nitrit (NO2) og i det andet trin til nitrat. Nitrat er den foretrukne nitrogenkilde for mange planter.

ammonificering

Ammonificeringen er den proces, hvor død biomasse omdannes til ammoniak eller ammonium af svampe og bakterier. Dette sker normalt i jorden og er en vigtig kilde til nitrogen tilgængelig.

denitrificering

Denitrifikation er det modsatte af nitrifikation og nitrogenfiksering. Dette er den proces, hvor nitratet omdannes til atmosfærisk nitrogen igen ved lav -oxygenforhold. Denne proces kan finde sted i lav -oxygengulve og vand og fører til nitrogen fra økosystemerne og kommer tilbage i atmosfæren.

menneskelig indflydelse på nitrogencyklussen

Mennesket har påvirket den naturlige nitrogencyklus markant gennem adskillige aktiviteter. Især har den industrielle ekstraktion af nitrogen til produktion af gødning og forbrænding af fossile brændstoffer betydet, at tidligere bundet nitrogen nu kommer ind i miljøet som et reaktivt nitrogen.

over -fertilisering

Produktionen og overdreven brug af gødning får en stor del af dette reaktive nitrogen i miljøet. Dette kan føre til overstrømning og dermed til vandets eutrofiering. Dette betyder, at for mange næringsstoffer kommer i vandet, som enormt fremskynder væksten af ​​visse planter og alger. Når disse planter og alger dør, fører deres forfald til en mangel på ilt i vandet - med ødelæggende konsekvenser for marinen.

slut

Nitrogencyklussen er en biologisk og kemisk kompleks proces, der er af afgørende betydning for livet på jorden. Uden nitrogencyklus ville de essentielle nitrogenforbindelser, der har brug for alle livsformer, ikke være tilgængelige. Ikke desto mindre er det vigtigt, at vi koordinerer vores aktiviteter for ikke at bringe den naturlige balance i denne cyklus i fare. Vores forståelse af nitrogencyklussen og dens betydning er derfor afgørende for at bevare livets mangfoldighed på vores planet.