Kvælstofkredsløbet

Kvælstofkredsløbet beskriver hvordan kvælstof bevæger sig gennem atmosfæren, økosystemer og jord samt vand, fra N2 i luften til former som ammonium (NH4+), nitrat (NO3-) og organiske nitrogenforbindelser. Kvælstof i gasform er meget stabilt og utilgængeligt for de fleste organismer, hvilket gør nedbrydning og biologi centrale for kredsløbet.

Naturens processer omfatter nitrogenfiktion, mineralisering, nitrifikation og denitrifikation. Nitrogenfiktion omdanner uorganisk N2 til NH4+ eller NO3-, og det sker gennem biologiske processer i rodknolde hos bælgplanter, i andre mikrobale samspil samt ved abioteriske processer som lyn og menneskeskabt nitrifikation i industrivækst. Mineralisering eller ammonifikation nedbryder organisk nitrogen fra dødt organisk materiale og affald til ammonium. Nitrifikation omdanner NH4+ først til nitrit (NO2-) og derefter til NO3- gennem bakterier. NO3- kan optages af planterne og bruges i kulhydrat- og proteinstofskiftet, men kan også vandre ned i jorden eller afvande til vandløb og grundvand.

Denitrifikation er processen hvor NO3- reduceres tilbage til N2 eller N2O og frigives til atmosfæren, især i iltfattige miljøer. Robuste økosystemer balancerer naturligt mellem disse processer, men menneskelig aktivitet påvirker kredsløbet markant.

Menneskelig påvirkning gennem kunstgødning, husdyrgødning og spildevand øger kvælstofudladningen, hvilket kan føre til eutrofiering af vandområder og ændringer i biodiversiteten. Kvælstofkredsløbet er derfor centralt for landbrug, vandmiljø og klima.