Lämmastikufikseerimine

Lämmastikufikseerimine on looduslik või tööstuslik protsess, mille käigus õhus sisalduv gaasiline lämmastik (N2) muudetakse orgaanilisteks lämmastikühenditeks, mida organismid saavad kasutada. Atmosfääriline lämmastik on inertne ja enamik elusolendeid ei suuda seda otse kasutada. Lämmastikufikseerimine on seega oluline, et muuta see bioloogiliselt kättesaadavaks vormiks, nagu ammoniaak (NH3) või nitraadid (NO3-), mis on vajalikud valkude, nukleiinhapete ja teiste elutähtsate molekulide sünteesiks.

Looduslik lämmastikufikseerimine toimub peamiselt kahe mehhanismi kaudu: mikroorganismide abil ja atmosfääriliste protsesside teel. Paljud bakterid, sealhulgas need, mis elavad liblikõieliste taimede juuremügarates (nt Rhizobium), on võimelised lämmastikku fikseerima. Neid nimetatakse diazotroofideks. Atmosfääriliste protsesside, nagu äikesetormide korral tekkiv kõrge temperatuur, abil võib õhulämmastik oksüdeeruda ja sadeneda maapinnale nitraatidena.

Tööstuslik lämmastikufikseerimine toimub peamiselt Haber-Boschi protsessi abil, kus kõrgel temperatuuril ja rõhul gaasiline lämmastik ja vesinik reageerivad ammoniaagi saamiseks. Seda ammoniaaki kasutatakse peamiselt väetiste tootmiseks, mis on tänapäevase põllumajanduse jaoks kriitilise tähtsusega, kuid millel on ka keskkonnamõjud, nagu eutrofeerumine. Lämmastikufikseerimine on osa laiemast lämmastikuringest, mis on eluks Maal hädavajalik.