Biosfera zależy od kilku cykli biogeochemicznych, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania życia. Z jednej strony mamy obieg węgla co gwarantuje stały dopływ składników odżywczych dla organizmów. Z drugiej strony mamy cykl azotu. Wzrost i rozwój wszystkich organizmów zależy od tego cyklu biogeochemicznego.
Dlatego zamierzamy poświęcić ten artykuł, aby opowiedzieć o wszystkich cechach i znaczeniu cyklu azotowego.
Jaki jest cykl azotu
To zespół procesów chemicznych i biologicznych, który umożliwia dostarczanie organizmom żywym azotu do ich rozwoju. Istnieją różne zbiorniki, etapy i ma to ogromne znaczenie dla życia ludzi na tej planecie. Podobnie jak w przypadku obiegu węgla, istnieją źródła emisji tego pierwiastka i źródła jego absorpcji. Globalny bilans azotowy musi być stabilny, aby rzeczy działały prawidłowo. Ponieważ ludzie powodują różne skutki dla środowiska w skali globalnej, ten cykl azotu jest poważnie naruszony.
Wśród cech charakterystycznych tego cyklu biogeochemicznego widzimy jego pochodzenie. Powstaje w wyniku powstania nowych jąder atomowych, niemetalicznych pierwiastków chemicznych w stanie gazowym. Ten cykl przejawia się w różnych organicznych i nieorganicznych formach chemicznych. Działanie tych pierwiastków zaczyna się od utraty elektronów umożliwia produkcję aminokwasów, DNA i białek. Dzięki takiemu składowi cykl azotowy odgrywa fundamentalną rolę we wzroście roślin oraz w tkankach organizmów.
Ponieważ ten cykl biogeochemiczny ma fundamentalne znaczenie dla rozwoju życia, musimy nauczyć się go chronić.
Zbiorniki azotu w skali globalnej
Zamierzamy przeanalizować, jakie są zbiorniki azotu na całej planecie. Pierwszą częścią tego zbiornika jest atmosfera. Obecność azotu w atmosferze jest to 78% i stanowi większość całej tej warstwy powietrza. Chociaż azot jest obojętny i nie reaguje z pozostałymi gazami, spełnia w tym wszystkim swoją rolę.
Druga część zbiornika azotu znajduje się w skałach osadowych. W oceanach występuje 21% azotu zmieszanego z materią organiczną. Nie zapominajmy, że azot jest również potrzebny w organizmach morskich do prawidłowego rozwoju. Jest wiele żywych istot, które na co dzień potrzebują azotu, aby móc wypełniać swoje funkcje.
Ostatnią częścią zbiornika azotu są mikroorganizmy. Mikroorganizmy uczestniczące w cyklu azotowym są utrwalaczami, nitryfikatorami i denitryfikatorami. Utrwalacze to te, które wiążą azot w twoim ciele iw innym ciele. Nitryfikatory to te, które żywią się azotem jako częścią pozostałej materii organicznej. Denitryfikatory to takie, które usuwają azot w wyniku reakcji chemicznej.
Fazy cyklu azotowego
Azot będzie zmieniał się we wszystkich swoich częściach cyklu. W całym cyklu azotowym znajdujemy różne fazy, w których gaz ten przybiera takie czy inne znaczenie. Przeanalizujemy, jakie są główne fazy cyklu azotowego:
- Utrwalenie: W tej fazie azot atmosferyczny jest pozyskiwany przez wszystkie istoty żyjące, które mogą go używać na drodze abiotycznej. Droga abiotyczna to taka, która nie ma życia, takiego jak energia elektryczna zawarta w piorunach i promieniowaniu kosmicznym. Z drugiej strony mamy szlak biotyczny, czyli część, w której azot pozyskiwany jest z mikroorganizmów występujących w glebie.
- Asymilacja: w tej fazie wyróżniają się azotany. Tutaj rośliny odgrywają podstawową rolę. Azotany są redukowane do azotynów w cytoplazmie komórek roślinnych. Jest to włączone przez korzenie roślin. Te żywe istoty używają azotu jako pożywienia, aby rosnąć i rozmnażać się.
- Amonifikacja: Jest to faza cyklu azotowego, w której azot przekształca się w jon amonowy w wyniku działania mikroorganizmów tlenowych.
- Nitryfikacja: jest to część procesu polegająca na biologicznym utlenianiu amoniaku przez mikroorganizmy tlenowe. Nitryfikacja umożliwia powrót azotu amonowego do gleby w celu wykorzystania go przez rośliny w postaci azotu.
- Unieruchomienie: jest to proces odwrotny do nitryfikacji.
- Denitryfikacja: jest to odwrotny proces utrwalania. W tym przypadku oddychanie beztlenowe (pod nieobecność tlenu) jest tym, co przywraca azot do atmosfery i azotany rozpuszczone w wodzie. Denitryfikacja to ostatnia faza cyklu azotowego, w której wszystko wraca do swojego źródła.
Znaczenie
Na koniec przeanalizujemy znaczenie cyklu azotowego dla rozwoju życia, jakie znamy. Jak wspomnieliśmy wcześniej, cykl azotowy ma ogromne znaczenie dla organizmów żywych i zawsze będzie przez nie wykorzystywany biologicznie. Jest niezbędny do produkcji DNA, aminokwasów, białek i kwasów nukleinowych. Staje się również podstawowym elementem rozwoju i produktywności rolnictwa. Nie zapominajmy, że zdecydowana większość nawozów stosowanych w rolnictwie do szybkiego wzrostu upraw składa się z azotu.
Cykl ten obejmuje cały ruch azotu z atmosfery, w której ten pierwiastek występuje najobficiej, oraz biosfery, w której zamieszkują wszystkie żyjące istoty. Innym podstawowym aspektem jest to, że główna działalność człowieka wpływa na cykl azotowy. Biorąc pod uwagę poniżającą działalność, która ma miejsce dzisiaj, dotyczy to niektórych działań, takich jak: intensywna uprawa, nadmierne stosowanie nawozów azotowych w glebie, wycinka drzew, wyciek lub śmietanka paliw zawierających azot, elektrownie cieplne i inne rodzaje działalności.
Wszystkie te działania ludzkie mają różny wpływ na cykl azotu i generują problemy, takie jak zanieczyszczenie, kwaśne deszcze i nasilenie efektu cieplarnianego.
Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom dowiesz się więcej o obiegu azotu i jego znaczeniu.