Lämmastikutsükkel ja selle tähendus

Lämmastikutsükkel ja selle tähendus

lämmastikutsüklis

Lämmastiku tsükkel on üks põhilistest biogookeemilistest tsüklitest, mis on Maa ökosüsteemi säilitamiseks hädavajalikud. See ringlus kasutab lämmastikku ja ringlussevõetud. See on kriitilise tähtsusega, kuna lämmastik on üks olulisemaid elemente elu ja kõigi organismide kasv.

lämmastiku

Lämmastik on elu oluline komponent. See on vajalik aminohapete moodustamiseks, mis on valkude alus. Oluline on ka nukleotiidide moodustumise lämmastik, mis omakorda on DNA ja RNA ehitusplokid, st meie pärandi aine. Isegi klorofülli moodustumisel, mis on vajalik taimede fotosünteesi jaoks, mängib lämmastik üliolulist rolli.

Vaatamata atmosfääri tohutule hulgale lämmastikule - see koosneb umbes 78% -st lämmastikugaasist (N2) -, ei saa suurem osa elust seda lämmastikku otse kasutada. Selle põhjuseks on asjaolu, et N2 lämmastikuaatomid on üksteisega tugevalt ühendatud kolmekordse sidemega. Seetõttu nõuab selle atmosfääri lämmastiku muundamine või "fikseerimine" seetõttu märkimisväärseid energiakulusid.

lämmastiku fikseerimine

Lämmastiku fikseerimine on protsess, mille käigus atmosfääri lämmastik muundatakse spetsiaalsete mikroorganismide abil kasutatavateks lämmastikuühenditeks - SO -ga nimetatud lämmastiku fikseerijad. Need mikroorganismid on tavaliselt bakterid, mis elavad vabalt keskkonnas või sümbioosis (omamoodi partnerlus) taimedega.

Lämmastiku fikseerimine toimub, muutes N2 ammoniaagiks (NH3), mis on äärmiselt energiat nõudv. Selle protsessi teeb võimalikuks ensüümi lämmastiku abil, millel on võime murda tugevat kolmekordset sidet N2 -s. Niipea kui lämmastik on sellisel kujul saadaval, saavad taimed selle teisendada aminohapeteks ja moodustada valke.

Lämmastikutsükkel üksikasjalikult

Lämmastiku tsükkel koosneb mitmest põimitud protsessist, mis pidevalt toimuvad looduses. Lisaks juba mainitud lämmastiku fikseerimisele on need nitrifikatsioon, denitrifikatsioon ja ammoniseerimine.

nitrifikatsioon

Nitrifikatsioon on protsess, mis kulgeb kahes etapis ja mille teisendatakse ammoniaagi (NH3) abil nitraatideks (NO3-). Seda muundamist juhivad ka bakterid. Esimeses etapis teisendatakse ammoniaak nitritiks (NO2) ja teises etapis nitraadi. Nitraat on paljude taimede eelistatud lämmastikuallikas.

ammoniseerimine

Ammoniseerimine on protsess, mille käigus surnud biomass muundatakse seente ja bakterite abil ammoniaagiks või ammooniumiks. See juhtub tavaliselt maapinnal ja on oluline lämmastikuallikas.

denitrifikatsioon

Denitrifikatsioon on vastupidine lämmafitseerimisele ja lämmastiku fikseerimisele. See on protsess, mille käigus nitraat teisendatakse atmosfääri lämmastikuks madala -oksügeeniga. See protsess võib toimuda madala oksügeeniga põrandates ja vees ning see viib ökosüsteemidest lämmastikuni ja jõuab tagasi atmosfääri.

Inimese mõju lämmastikutsüklile

Inimene on paljude tegevuste kaudu looduslikku lämmastikutsüklit märkimisväärselt mõjutanud. Eelkõige on lämmastiku tööstuslik ekstraheerimine väetise tootmiseks ja fossiilkütuste põletamine tähendanud, et varem seotud lämmastik satub nüüd keskkonda reaktiivse lämmastikuna.

üle -Fertiliseerimine

Väetise tootmine ja liigse kasutamise saavad suure osa sellest reaktiivsest lämmastikust keskkonda. See võib põhjustada üle -viljastumist ja seega ka vete eutrofeerumist. See tähendab, et vetesse satub liiga palju toitaineid, mis kiirendab tohutult teatud taimede ja vetikate kasvu. Kui need taimed ja vetikad surevad, põhjustab nende lagunemine hapniku puudumist vees - mereväe laastavate tagajärgedega.

lõpp

Lämmastikutsükkel on bioloogiliselt ja keemiliselt keeruline protsess, millel on Maa peal elu jaoks ülioluline tähtsus. Ilma lämmastikutsüklita poleks olulised lämmastikuühendid, mis vajavad kõiki eluvorme, saadaval. Sellegipoolest on oluline, et koordineeriksime oma tegevust, et mitte selle tsükli loomulikku tasakaalu ohustada. Seetõttu on meie arusaam lämmastikutsüklist ja selle tähtsus elu mitmekesisuse säilitamiseks meie planeedil.