Kvävecykel och dess betydelse

Kvävecykel och dess betydelse

i kvävecykeln

Kvävecykeln är en av de grundläggande biogueokemiska cyklerna som är viktiga för att upprätthålla ekosystemet på jorden. Denna cirkulation använder kväve och återvunnet. Detta är av avgörande betydelse, eftersom kväve är ett av de viktigaste elementen för livet och tillväxten av alla organismer.

Kväveens roll

Kväve är en väsentlig komponent i livet. Det behövs för att bilda aminosyror som representerar grunden för proteiner. Kväve är också kväve för bildning av nukleotider, som i sin tur är byggstenarna av DNA och RNA, dvs vårt arvsubstans. Även vid bildandet av klorofyll, som är nödvändig för fotosyntes i växter, spelar kväve en avgörande roll.

Trots den enorma mängden kväve i atmosfären - den består av cirka 78% kvävgas (N2) - det mesta av livet kan inte använda detta kväve direkt. Detta beror på att kväveatomerna i N2 är starkt kopplade till varandra med en trippelbindning. Omvandlingen eller "fixering" av detta atmosfäriska kväve till en användbar form kräver därför en betydande energiförbrukning.

kvävefixering

Kvävefixeringen är processen där atmosfäriskt kväve omvandlas till användbara kväveföreningar av specialiserade mikroorganismer - de så kallade kvävefixers. Dessa mikroorganismer är vanligtvis bakterier som antingen lever fritt i miljön eller i en symbios (ett slags partnerskap) med växter.

Kvävefixeringen sker genom omvandling från N2 till ammoniak (NH3), vilket är extremt energikonsumt. Denna process möjliggörs av enzymkitrogenas, som har förmågan att bryta den starka trippelbindningen i N2. Så snart kväve finns i denna form kan växter omvandla den till aminosyror och därmed bilda proteiner.

Kvävecykeln i detalj

Kvävecykeln består av flera sammanvävda processer som ständigt sker i naturen. Förutom den redan nämnda kvävefixeringen är dessa nitrifikation, denitrifikation och ammonificering.

nitrifikation

Nitrifikationen är en process som körs i två steg och omvandlas till nitrat (NO3-) av ammoniak (NH3). Denna omvandling leds också av bakterier. I det första steget omvandlas ammoniak till nitrit (NO2) och i det andra steget till nitrat. Nitrat är den föredragna kvävekällan för många växter.

ammonificering

Ammonifieringen är processen där död biomassa omvandlas till ammoniak eller ammonium av svamp och bakterier. Detta händer vanligtvis i marken och är en viktig källa till kväve tillgänglig.

Denitrification

Denitrifikation är motsatsen till nitrifikation och kvävefixering. Detta är processen i vilken nitrat omvandlas till atmosfäriskt kväve igen av låga soxförhållanden. Denna process kan äga rum i låg -soxygengolv och vatten och leder till kväve från ekosystemen och kommer tillbaka in i atmosfären.

Mänskligt inflytande på kvävecykeln

Människan har påverkat den naturliga kvävecykeln avsevärt genom många aktiviteter. I synnerhet har den industriella extraktionen av kväve för produktion av gödningsmedel och förbränning av fossila bränslen inneburit att tidigare bundet kväve nu kommer in i miljön som ett reaktivt kväve.

över -fertilisering

Produktionen och överdriven användning av gödningsmedel får en stor del av detta reaktiva kväve i miljön. Detta kan leda till överfertilisering och därmed till eutrofiseringen av vattnet. Detta innebär att för många näringsämnen kommer in i vattnet, som enormt påskyndar tillväxten av vissa växter och alger. När dessa växter och alger dör leder deras förfall till brist på syre i vattnet - med förödande konsekvenser för marinen.

slut

Kvävecykeln är en biologiskt och kemiskt komplex process som är av avgörande betydelse för livet på jorden. Utan kvävecykeln skulle de väsentliga kväveföreningarna som behöver alla livsformer inte vara tillgängliga. Ändå är det viktigt att vi samordnar våra aktiviteter för att inte äventyra den naturliga balansen i denna cykel. Vår förståelse av kvävecykeln och dess betydelse är därför avgörande för att upprätthålla mångfalden i livet på vår planet.