Nitrogensyklus og dens betydning

Nitrogensyklus og dens betydning

i nitrogensyklusen

Nitrogensyklusen er en av de grunnleggende biogueokjemiske syklusene som er avgjørende for å opprettholde økosystemet på jorden. Denne sirkulasjonen bruker nitrogen og resirkulert. Dette er av kritisk betydning, siden nitrogen er et av de viktigste elementene for livet og veksten av alle organismer.

nitrogeners rolle

Nitrogen er en viktig komponent i livet. Det er nødvendig for å danne aminosyrer som representerer grunnlaget for proteiner. Også essensielt er nitrogen for dannelse av nukleotider, som igjen er byggesteinene til DNA og RNA, dvs. vårt arvestoff. Selv i dannelsen av klorofyll, som er nødvendig for fotosyntese i planter, spiller nitrogen en avgjørende rolle.

Til tross for den enorme mengden nitrogen i atmosfæren - består det av omtrent 78% nitrogengass (N2) - det meste av livet kan ikke bruke dette nitrogenet direkte. Dette er fordi nitrogenatomene i N2 er sterkt koblet til hverandre med en trippelbinding. Konverteringen eller "fiksering" av denne atmosfæriske nitrogenet til en brukbar form krever derfor en betydelig energiforbruk.

nitrogenfiksering

Nitrogenfiksering er prosessen der atmosfærisk nitrogen omdannes til brukbare nitrogenforbindelser av spesialiserte mikroorganismer - de så -kallede nitrogenfiksere. Disse mikroorganismene er vanligvis bakterier som enten lever fritt i miljøet eller i en symbiose (et slags partnerskap) med planter.

Nitrogenfiksering skjer ved å konvertere N2 til ammoniakk (NH3), noe som er ekstremt energi -konsumerende. Denne prosessen er muliggjort av enzymet nitrogenase, som har evnen til å bryte den sterke trippelbindingen i N2. Så snart nitrogenet er tilgjengelig i denne formen, kan planter omdanne det til aminosyrer og dermed danne proteiner.

nitrogensyklusen i detalj

Nitrogensyklusen består av flere sammenvevd prosesser som stadig foregår i naturen. I tillegg til nitrogenfiksering som allerede er nevnt, er dette nitrifisering, denitrifisering og ammonifisering.

nitrifisering

Nitrifiseringen er en prosess som kjører i to trinn og omdannes til nitrat (NO3-) av ammoniakk (NH3). Denne konverteringen ledes også av bakterier. I det første trinnet blir ammoniakk omdannet til nitritt (NO2) og i det andre trinnet til nitrat. Nitrat er den foretrukne nitrogenkilden for mange planter.

ammonifisering

Ammonifiseringen er prosessen der død biomasse omdannes til ammoniakk eller ammonium av sopp og bakterier. Dette skjer vanligvis i bakken og er en viktig kilde til nitrogen tilgjengelig.

Denitrifisering

Denitrifisering er det motsatte av nitrifisering og nitrogenfiksering. Dette er prosessen der nitrat omdannes til atmosfærisk nitrogen igjen ved lite oksygenforhold. Denne prosessen kan finne sted i lav -oksygengulv og vann og fører til nitrogen fra økosystemene og kommer tilbake i atmosfæren.

Menneskelig innflytelse på nitrogensyklusen

Mennesket har påvirket den naturlige nitrogensyklusen betydelig gjennom en rekke aktiviteter. Spesielt har den industrielle ekstraksjonen av nitrogen for produksjon av gjødsel og forbrenning av fossilt brensel betydd at tidligere bundet nitrogen nå kommer inn i miljøet som et reaktivt nitrogen.

over -fertilisering

Produksjonen og overdreven bruk av gjødsel får en stor del av dette reaktive nitrogenet inn i miljøet. Dette kan føre til over -fertilisering og dermed til overgjødsling av vannet. Dette betyr at for mange næringsstoffer kommer inn i vannet, som enormt akselererer veksten av visse planter og alger. Når disse plantene og algene dør, fører forfallet til mangel på oksygen i vannet - med ødeleggende konsekvenser for marinen.

slutt

Nitrogensyklusen er en biologisk og kjemisk kompleks prosess som er av avgjørende betydning for livet på jorden. Uten nitrogensyklusen ville ikke de essensielle nitrogenforbindelsene som trenger alle livsformer være tilgjengelige. Likevel er det viktig at vi koordinerer våre aktiviteter for ikke å sette den naturlige balansen i denne syklusen i fare. Vår forståelse av nitrogensyklusen og dens betydning er derfor avgjørende for å opprettholde mangfoldet av livet på planeten vår.