azotul este cel mai abundent element din atmosfera planetei noastre. Aproximativ 78% din atmosferă este alcătuită din azot gazos (N2).

azotul este o componentă extrem de importantă pentru toate formele de viață. Este o parte importantă a multor celule și procese, cum ar fi aminoacizii, proteinele și chiar ADN-ul nostru. De asemenea, este necesar să se facă clorofilă în plante, care este utilizată în fotosinteză pentru a-și face hrana.

ca parte a acestor procese de viață, azotul este transformat dintr-o formă chimică în alta. Transformările pe care le suferă azotul pe măsură ce se deplasează între atmosferă, pământ și viețuitoare alcătuiesc ciclul azotului.

fixarea

azotul în forma sa gazoasă (N2) nu poate fi folosit de majoritatea ființelor vii. Acesta trebuie să fie convertit sau ‘fix’ într-o formă mai utilizabilă printr-un proces numit fixare. Există trei moduri în care azotul poate fi fixat pentru a fi util pentru lucrurile vii:

• biologic: gazul de azot (N2) difuzează în sol din atmosferă, iar speciile de bacterii transformă acest azot în ioni de amoniu (NH4+), care pot fi utilizați de plante. Leguminoasele (cum ar fi trifoiul și lupinele) sunt adesea cultivate de fermieri, deoarece au noduli pe rădăcini care conțin bacterii care fixează azotul. (Aflați mai multe despre acest proces în articolul rolul trifoiului.)
• prin fulgere: fulgerul transformă azotul atmosferic în amoniac și nitrat (NO3) care intră în sol cu precipitații.
• Industrial: oamenii au învățat cum să transforme azotul gazos în amoniac (NH3-) și îngrășăminte bogate în azot pentru a suplimenta cantitatea de azot fixată în mod natural.

descompunere

plantele preiau compuși de azot prin rădăcinile lor. Animalele obțin acești compuși atunci când mănâncă plantele. Când plantele și animalele mor sau când animalele excretă deșeuri, compușii de azot din materia organică reintră în sol unde sunt descompuși de microorganisme, cunoscute sub numele de descompunători. Această descompunere produce amoniac, care poate trece apoi prin procesul de nitrificare.

Nitrificare

bacteriile nitrificatoare din sol transformă amoniacul în nitrit (NO2-) și apoi în nitrat (NO3-). Acest proces se numește nitrificare. Compuși precum nitratul, nitritul, amoniacul și amoniul pot fi preluați din soluri de către plante și apoi utilizați în formarea proteinelor vegetale și animale.

denitrificarea

denitrificarea finalizează ciclul azotului prin transformarea nitratului (NO3-) înapoi în azot gazos (N2). Bacteriile denitrificatoare sunt agenții acestui proces. Aceste bacterii folosesc nitrat în loc de oxigen atunci când obțin energie, eliberând azot gazos în atmosferă.

compușii azotului și impactul potențial asupra mediului

agricultura poate fi responsabilă pentru aproximativ jumătate din fixarea azotului pe Pământ prin îngrășăminte și cultivarea culturilor de fixare a azotului. Creșterea aportului de azot (în sol) a dus la producerea mai multor alimente pentru a hrăni mai mulți oameni – cunoscută sub numele de ‘revoluția verde’.

cu toate acestea, azotul care depășește cererea plantelor se poate scurge din soluri în căi navigabile. Îmbogățirea azotului contribuie la eutrofizare.

o altă problemă poate apărea în timpul nitrificării și denitrificării. Când procesul chimic nu este finalizat, se poate forma oxid de azot (N2O). Acest lucru este îngrijorător, deoarece N2O este un puternic gaz cu efect de seră – contribuind la încălzirea globală.

un echilibru al compușilor de azot din mediu susține viața plantelor și nu reprezintă o amenințare pentru animale. Numai atunci când ciclul nu este echilibrat apar probleme.

Some common forms of nitrogen