Os seres vivos necessitam de nitrogênio para que suas células funcionem e, além disso, estamos praticamente imersos nessa substância, já que nossa atmosfera é composta por 78% de gás nitrogênio.

Embora o nitrogênio esteja basicamente à espreita em todos os lugares, ele não é abundante na crosta terrestre e é difícil para os seres vivos capturarem o nitrogênio atmosférico e usá-lo para seus propósitos. As etapas do ciclo do nitrogênio são como uma espécie de câmbio de moeda, convertendo o nitrogênio em diferentes formas, algumas das quais as plantas e os animais podem usar, e outras não.



“O nitrogênio é uma parte importante dos aminoácidos, que são os blocos de construção das proteínas e dos ácidos nucléicos, como o DNA”, diz Jessie Motes, Ph.D. candidato na Escola de Ecologia Odum da Universidade da Geórgia, por e-mail. “Além de necessitar de nitrogênio para as proteínas das plantas, é um componente principal da clorofila, o que o torna crucial para a fotossíntese”.
Conteúdo

1. O Ciclo do Nitrogênio
2. Etapa 1:fixação de nitrogênio
3. Etapa 2:Nitrificação
4. Etapa 3:Amonificação
5. Etapa 4:desnitrificação
6. Humanos e o Ciclo do Nitrogênio

O Ciclo do Nitrogênio

Como o nitrogênio é um recurso limitado neste planeta, um átomo de nitrogênio não passa muito tempo sem fazer nada quando está em uma forma que os seres vivos podem usar – os cientistas chamam esse nitrogênio de “fixo”. O nitrogênio fixo é absorvido pelas plantas, que são consumidas pelos animais, que comem outros animais, que morrem, se decompõem e liberam nitrogênio de volta ao ecossistema para ser trabalhado por bactérias ou plantas.

Este é o ciclo de um átomo de nitrogênio na Terra, e sua jornada começa muito silenciosamente ou com um estrondo enorme.

Etapa 1:fixação de nitrogênio

Acredite ou não, os raios e as bactérias são os principais responsáveis ​​por transformar o nitrogênio atmosférico em nitrogênio que os seres vivos podem usar, em um processo chamado fixação de nitrogênio. Nitrogênio atmosférico (N₂ ) é muito estável, por isso é necessária uma quantidade incrível de energia para convertê-lo em uma forma diferente.

Relâmpagos

Se você já se perguntou por que suas plantas ao ar livre parecem mais felizes depois de uma chuva do que quando você liga um aspersor, há uma razão para isso:os raios eletrificam o nitrogênio atmosférico (N₂ ) e água (H₂ O) para reconfigurá-los em amônia (NH₃ ) e nitratos (NO₃ ).



Isso cai no chão como chuva, onde as plantas o sorvem e o utilizam em seus processos biológicos.

Bactérias fixadoras de nitrogênio

No outro extremo do espectro, a forma mais comum de disponibilização do azoto aos organismos é quando o azoto atmosférico é fixado por bactérias, algumas das quais vivem livres no solo e outras desfrutam de uma relação simbiótica com certas espécies de plantas.

Leguminosas como ervilha, trevo e amendoim têm pequenos nódulos em suas raízes que atraem bactérias que convertem o nitrogênio atmosférico teimoso em amônia ou amônio, que pode então ser usado para alimentar a planta.

Este processo é conhecido como fixação biológica de nitrogênio e transforma o gás nitrogênio orgânico em compostos inorgânicos de nitrogênio, como amônia e amônio.

Etapa 2:Nitrificação

A amônia no solo pode ser usada diretamente pelas plantas, mas também é a primeira etapa no processo de nitrificação, por meio do qual bactérias especializadas e arquéias convertem a amônia em nitrito (NO₂ ), e então passá-lo para um conjunto totalmente diferente de procariontes que oxidam ainda mais o nitrito em nitrato (NO_3- ).

Este processo é lento, mas é a forma como o nitrogênio é construído como nutriente no solo e nos ambientes aquáticos e marinhos – as plantas terrestres, por exemplo, podem absorver amônio e nitrato através das raízes. Os organismos especializados em nitrificação também são importantes no tratamento de águas residuais municipais.

Etapa 3:Amonificação

Tudo o que vive eventualmente morre, e o nitrogênio que um determinado organismo estava usando quando coaxou é levado às mãos por bactérias que transformam o cadáver rico em nitrogênio em amônio, que pode ser recolhido pelas plantas e usado novamente.

Etapa 4:Desnitrificação

É possível converter novamente o nitrogênio biodisponível em nitrogênio atmosférico, e esse processo é chamado de desnitrificação. A nitrificação é realizada por bactérias e arquéias que podem tolerar oxigênio – nem todos os procariontes conseguem.

No caso da desnitrificação, certas bactérias anaeróbicas que não precisam de oxigênio convertem nitrato em gás nitrogênio, que flutua na atmosfera e é difícil de obter até que algum raio ou uma astuta bactéria fixadora de nitrogênio apareça e prenda o gás. nitrogênio no ciclo do nitrogênio mais uma vez.

Humanos e o Ciclo do Nitrogênio

“Tal como a maioria dos processos naturais, as actividades antropogénicas estão a perturbar o ciclo do azoto através da deposição de azoto”, diz Motes. “Muito nitrogênio pode levar ao aumento das emissões de óxido nitroso, gás de efeito estufa, bem como à eutrofização, que é a poluição das fontes de água por nitrogênio.”

Algumas das atividades humanas que contribuem para a deposição de nitrogênio incluem:

• Queima de combustíveis fósseis
• Uso de fertilizantes sintéticos, o que resulta na entrada de escoamento agrícola rico em nitrogênio nos sistemas aquáticos
• Cultivo de leguminosas, que fixam nitrogênio