nitrogénkörforgásban

A nitrogénkörforgás a bioszférára és a légkörre kiterjedő biogeokémiai rendszer, amely a nitrogént különböző kémiai formák között mozgatja, lehetővé téve a fehérjék, nukleinsavak és más biomolekulák felépítését. A levegőben domináló N2 használata azonban biológiailag csak speciális mikroorganizmusok segítségével valósítható meg, ezért a folyamat legfontosabb lépései a nitrogén megkötése és az átalakítás.

A fő folyamatok közé tartozik a nitrogénmegkötés, amely az N2-t ammóniummá vagy ammonium formájában elérhetővé teszi; ezt végzik talajbaktériumok és növényi szimbionták, és bizonyos esetekben ipari folyamat, a Haber-Bosch. Az asszimiláció során a növények nitrátot és ammóniumot vesznek fel, és beépítik őket szerves nitrogéntartalmú molekulákba. Az ammonifikáció bomlás közben a szerves nitrogént ammóniummá alakítja. A nitrifikáció két lépésben zajlik: először ammóniumból nitrit, majd nitritből nitrát képződik (Nitrosomonas, Nitrobacter). A denitrifikáció anaerob vagy alacsony oxigénszintű környezetben a nitrátot nitrogéngá vagy nitrogén-oxidokat képezve visszajuttatja a légkörbe.

Tározói a nitrogénnek a légkör N2-je, a talajban és biomasszában felhalmozódó szerves nitrogén, valamint a vízben található nitrát- és nitrit-formák és az üledékek. Az emberi tevékenység, például a műtrágyázás és a szennyvizek kibocsátása megnöveli a reaktív nitrogén-inputot, ami eutrofizációhoz, savasodáshoz és az üvegházhatású gázok, különösen N2O kibocsátásának növekedéséhez vezethet.

A nitrogénkörforgás fenntartása összetett ökológiai és gazdasági kérdés. A gazdálkodási gyakorlatok közé tartozik a vetésforgó alkalmazása, fedőnövények bevetése és a nitrogénellátás hatékonyságának javítása, valamint a nitrifikációs gátlók alkalmazása.