窒素サイクル

窒素循環は 生命を維持するために最も重要なものの一つです。これは安定した化学元素であるため、ほとんどの元素と反応せず、ほとんどの生物によって代謝されません。そのほとんどは大気中に存在し、 大気 の 78% を占めます。

窒素サイクル
窒素サイクル。イラスト:クロロ・ルシファー / Shutterstock.com

窒素サイクル。イラスト:クロロ・ルシファー / Shutterstock.com

このサイクルは、大気中に気体状態で存在する 窒素が 変化して植物に利益をもたらす硝酸塩と アンモニア に、動物に利益をもたらす アミノ酸 に変化するときに起こります。

最初に、 窒素は固定プロセスを受け 、そこで変質を受けて 硝酸塩 とアンモニアに変換されます。このような変化は、生物学的要因 ( バクテリア シアノバクテリア による)、工業的要因 ( 肥料 目的)、および によって生成されるエネルギーによって発生します。

窒素サイクル

バクテリアは土壌にアンモニアを供給します。このようなアンモニアは水分子と出会い、 イオン化 プロセスを経てアンモニウムに変化します。

アンモニアは、細菌やいくつかの 菌類 によって行われる有機物の分解またはアンモニア化のプロセスを通じて土壌に到達することもあります。

アンモニアは硝化バクテリアと出会うと亜硝酸塩に変換され、さらに他の種類の硝化バクテリアと出会って硝酸塩に変換され、その後同化プロセスを経て、一部は 根から 植物に吸収され、もう一部は土壌中に保持されます。 、 共生 関係を確立します。動物が摂取すると、植物は硝酸塩を摂取しますが、硝酸塩は、植物や動物の体の分解に伴う糞便、尿、死を通じて窒素の形で環境中に廃棄されます。

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土壌に残った硝酸塩の一部は他の植物に吸収されたり、脱窒菌と呼ばれる別の種類の細菌に遭遇したりして、硝酸塩を水素に戻し、大気中に放出されます。

他の動物と同様に、人間も 食物連鎖 に従って野菜や肉を摂取することで硝酸塩を摂取できます。

脱窒プロセスでは一酸化窒素も生成され、これが大気中に存在する酸素と接触すると、 酸性雨 の生成を促進します。過剰な 亜酸化窒素は 深刻な環境問題も引き起こし、 温室効果 の主な原因の 1 つです。酸性雨と温室効果を促進することに加えて、硝酸塩は水と直接接触すると富栄養 を引き起こします。富栄養化は、河川、湖、ダムの栄養塩の増加によって発生し、藻類の個体数の増加を引き起こし、光が届きにくくなります。水柱を貫通し、一部の 水生植物 を駆除します。農業施肥の目的で、人間は土壌中の窒素を強化するこのプロセスを過剰に使用しています。

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