Stikstofcyclus en de betekenis ervan

Stikstofcyclus en de betekenis ervan

In de stikstofcyclus

De stikstofcyclus is een van de basisbiogueochemische cycli die essentieel zijn om het ecosysteem op aarde te behouden. Deze circulatie maakt gebruik van stikstof en gerecycled. Dit is van cruciaal belang, omdat stikstof een van de belangrijkste elementen voor het leven is en de groei van alle organismen.

De rol van stikstof

Stikstof is een essentieel onderdeel van het leven. Het is nodig om aminozuren te vormen die de basis voor eiwitten vertegenwoordigen. Ook essentieel is stikstof voor de vorming van nucleotiden, die op hun beurt de bouwstenen van DNA en RNA zijn, d.w.z. onze overervingstoffen. Zelfs bij de vorming van chlorofyl, dat nodig is voor fotosynthese in planten, speelt stikstof een cruciale rol.

Ondanks de enorme hoeveelheid stikstof in de atmosfeer - het bestaat uit ongeveer 78% stikstofgas (N2) - kan het grootste deel van de levens deze stikstof niet direct gebruiken. Dit komt omdat de stikstofatomen in N2 sterk met elkaar zijn verbonden met een drievoudige binding. De conversie of "fixatie" van deze atmosferische stikstof in een bruikbare vorm vereist daarom een ​​aanzienlijk energieverbruik.

stikstoffixatie

De stikstoffixatie is het proces waarbij atmosferische stikstof wordt omgezet in bruikbare stikstofverbindingen door gespecialiseerde micro -organismen - de zo -aangedane stikstoffixers. Deze micro -organismen zijn meestal bacteriën die vrij leven in het milieu of in een symbiose (een soort partnerschap) met planten.

De stikstoffixatie vindt plaats door N2 om te zetten in ammoniak (NH3), wat extreem energie -consumerend is. Dit proces wordt mogelijk gemaakt door het enzymstikstofase, dat de mogelijkheid heeft om de sterke drievoudige binding in N2 te doorbreken. Zodra de stikstof beschikbaar is in deze vorm, kunnen planten deze omzetten in aminozuren en dus eiwitten vormen.

de stikstofcyclus in detail

De stikstofcyclus bestaat uit verschillende verweven processen die constant in de natuur plaatsvinden. Naast de reeds genoemde stikstoffixatie zijn dit de nitrificatie, denitrificatie en ammonificatie.

nitrificatie

De nitrificatie is een proces dat in twee stappen loopt en wordt omgezet in nitraat (NO3-) door de ammoniak (NH3). Deze conversie wordt ook geleid door bacteriën. In de eerste stap wordt ammoniak omgezet in nitriet (NO2) en in de tweede stap in nitraat. Nitraat is de voorkeursstikstofbron voor veel planten.

ammonificatie

De ammonificatie is het proces waarbij dode biomassa wordt omgezet in ammoniak of ammonium door champignons en bacteriën. Dit gebeurt meestal in de grond en is een belangrijke beschikbare stikstofbron.

denitrificatie

Denitrificatie is het tegenovergestelde van nitrificatie en stikstoffixatie. Dit is het proces waarbij nitraat opnieuw wordt omgezet in atmosferische stikstof door lage -oxygencondities. Dit proces kan plaatsvinden in lage -oxygen vloeren en water en leidt tot stikstof uit de ecosystemen en komt weer in de atmosfeer.

Menselijke invloed op de stikstofcyclus

De mens heeft de natuurlijke stikstofcyclus aanzienlijk beïnvloed door talloze activiteiten. In het bijzonder hebben de industriële extractie van stikstof voor de productie van meststof en de verbranding van fossiele brandstoffen ertoe geleid dat voorheen gebonden stikstof nu in het milieu komt als een reactieve stikstof.

over -fertilisatie

De productie en overmatig gebruik van meststof krijgen een groot deel van deze reactieve stikstof in het milieu. Dit kan leiden tot over -fertilisatie en dus tot de eutrofiëring van de wateren. Dit betekent dat te veel voedingsstoffen in de wateren komen, wat de groei van bepaalde planten en algen enorm versnelt. Wanneer deze planten en algen sterven, leidt hun verval tot een gebrek aan zuurstof in het water - met verwoestende gevolgen voor de marine.

end

De stikstofcyclus is een biologisch en chemisch complex proces dat van cruciaal belang is voor het leven op aarde. Zonder de stikstofcyclus zouden de essentiële stikstofverbindingen die alle levensvormen nodig hebben niet beschikbaar zijn. Desalniettemin is het belangrijk dat we onze activiteiten coördineren om de natuurlijke balans van deze cyclus niet in gevaar te brengen. Ons begrip van de stikstofcyclus en het belang ervan zijn daarom cruciaal om de diversiteit van het leven op onze planeet te handhaven.