Biosfera je odvisna od več biogeokemičnih ciklov, ki so bistveni za pravilno delovanje življenja. Po eni strani imamo cikel ogljika kar organizmom zagotavlja stalen pretok hranil. Po drugi strani pa imamo cikel dušika. Vsi organizmi so odvisni od tega biogeokemičnega kroga rasti in razvoja.
Zato bomo temu članku posvetili vse značilnosti in pomen dušikovega kroga.
Kaj je dušikov cikel
Gre niz kemičnih in bioloških procesov, ki živim bitjem omogoča oskrbo z dušikom za njihov razvoj. Obstajajo različni rezervoarji, etape in ima velik pomen za človeško življenje na tem planetu. Tako kot pri kroženju ogljika tudi tu obstajajo viri emisije in viri absorpcije. Globalno ravnovesje dušika mora biti stabilno, da lahko stvari delujejo pravilno. Ker ljudje v svetovnem merilu povzročajo različne vplive na okolje, je ta cikel dušika resno prizadet.
Med značilnostmi tega biogeokemičnega cikla vidimo njegov izvor. Izvira iz ustvarjanja novih atomskih jeder, nekovinskih kemičnih elementov v plinastem stanju. Ta cikel se kaže v različnih organskih in anorganskih kemijskih oblikah. Delovanje teh elementov se začne z izgubo elektronov, ki omogoča tvorbo aminokislin, DNA in beljakovin. Zahvaljujoč tej sestavi ima dušikov cikel temeljno vlogo pri rasti rastlin in v tkivih organizmov.
Ker je ta biogeokemični cikel bistven za razvoj življenja, se ga moramo naučiti ohranjati.
Rezervoarji dušika v svetovnem merilu
Analizirali bomo, kateri so rezervoarji dušika po vsem planetu. Prvi del tega rezervoarja je vzdušje. Prisotnost dušika v ozračju je 78% in je večina vse te plasti zraka. Čeprav je dušik inerten in s preostalimi plini ne reagira na noben način, izpolnjuje svojo vlogo pri vsem tem.
Drugi del rezervoarja dušika najdemo v sedimentnih kamninah. Količina 21% dušika je pomešana z organskimi snovmi in porazdeljena po oceanih. Ne pozabimo, da je v morskem življenju tudi dušik potreben, da se lahko pravilno razvija. Obstaja veliko živih bitij, ki vsak dan potrebujejo dušik, da lahko izpolnijo svoje funkcije.
Zadnji del rezervoarja dušika so mikroorganizmi. Mikroorganizmi, ki sodelujejo v dušikovem krogu so fiksanti, nitrifikatorji in denitrifikatorji. Fiksatorji so tisti, ki fiksirajo dušik v telesu in v drugem telesu. Nitrifikatorji so tisti, ki se hranijo z dušikom kot delom ostale organske snovi. Denitrifikatorji so tisti, ki odstranjujejo dušik kot posledica neke kemične reakcije.
Faze dušikovega cikla
Dušik se bo izmenjeval v vseh delih cikla. V celotnem ciklu dušika najdemo različne faze, v katerih ta plin dobiva takšen ali drugačen pomen. Analizirali bomo, katere so glavne faze dušikovega cikla:
- Pritrditev: V tej fazi atmosferski dušik pridobivajo vsa živa bitja, ki ga lahko uporabljajo na abiotski način. Abiotična pot je tista, ki nima življenja, na primer električna energija, ki jo vsebujejo strele in kozmično sevanje. Po drugi strani imamo biotsko pot, to je del, v katerem dušik pridobivamo iz mikroorganizmov, ki obstajajo v tleh.
- Asimilacija: v tej fazi izstopajo nitrati. Tu imajo rastline temeljno vlogo. Nitrati se v citoplazmi rastlinskih celic reducirajo v nitrit. To se vključi skozi korenine rastlin. Ta živa bitja uporabljajo dušik kot hrano za rast in razmnoževanje.
- Amonifikacija: To je faza dušikovega kroga, kjer se dušik zaradi delovanja aerobnih mikroorganizmov pretvori v amonijev ion.
- Nitrifikacija: gre za del procesa, ki je sestavljen iz biološke oksidacije amoniaka z aerobnimi mikroorganizmi. Nitrifikacija omogoča, da se amonijev dušik vrne v tla in ga rastline uporabljajo v dušiku.
- Imobilizacija: gre za nasproten postopek nitrifikaciji.
- Denitrifikacija: gre za nasproten postopek fiksacije. V tem primeru je anaerobno dihanje (v odsotnosti kisika) tisto, kar vrne dušik v ozračje in nitrat, raztopljen v vodi. Denitrifikacija je zadnja faza dušikovega cikla, kjer se vse vrne k svojemu izvoru.
Pomen
Na koncu bomo analizirali pomen dušikovega kroga za razvoj življenja, kakršnega poznamo. Kot smo že omenili, je dušikov cikel zelo pomemben za žive organizme in ga bodo vedno biološko uporabni. Bistvenega pomena je za izdelavo DNA, aminokislin, beljakovin in nukleinskih kislin. Prav tako postane temeljni element za razvoj in produktivnost kmetijstva. Ne pozabimo, da je velika večina gnojil, ki se v kmetijstvu uporabljajo za hitro rast pridelkov, sestavljena iz dušika.
Ta cikel vključuje ves odtok dušika iz ozračja, kjer je tega elementa največ, in biosfero, kjer živijo vsa živa bitja. Drugi temeljni vidik je, da glavne človekove dejavnosti vplivajo na dušikov cikel. Glede na danes ponižujoče dejavnosti so nekatere dejavnosti, kot so naslednje, oškodovane: intenzivna obdelava, prekomerna uporaba dušikovih gnojil v tleh, sečnja dreves, razlitje ali smetana goriv, ki vsebujejo dušik, termoelektrarne in druge dejavnosti.
Vse te človekove dejavnosti povzročajo različne vplive na dušikov cikel in povzročajo težave, kot so onesnaženje, kisli dež in povečanje učinka tople grede.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o dušikovem krogu in njegovem pomenu.