O ciclo do nitrogênio é um dos ciclos mais importantes nos
ecossistemas terrestres. O nitrogênio é usado pelos seres vivos para a produção
de moléculas complexas necessárias ao seu desenvolvimento tais como
aminoácidos, proteínas e ácidos nucleicos.
O principal repositório de nitrogênio é a atmosfera (78%
desta é composta por nitrogênio) onde se encontra sob a forma de gás (N2).
Outros repositórios consistem em matéria orgânica, nos solos e oceanos.
Apesar de extremamente abundante na atmosfera o nitrogênio é
frequentemente o nutriente limitante do crescimento das plantas. Isto acontece
porque as plantas apenas conseguem usar o nitrogênio sob três formas sólidas:
íon de amônio (NH4+), íon de nitrito (NO2-) e íon de nitrato (NO3-), cuja
existência não é tão abundante.
A maioria das plantas obtém o nitrogênio necessário ao seu
crescimento através do nitrato, uma vez que o íon de amônio lhes é tóxico em
grandes concentrações. Os animais recebem o nitrogênio que necessitam através
das plantas e de outra matéria orgânica, tal como outros animais (vivos ou
mortos).
Processos do ciclo do nitrogênio
Fixação
A fixação é o processo através do qual o nitrogênio é
capturado da atmosfera em estado gasoso (N2) e convertido em formas úteis para
outros processos químicos, tais como amoníaco (NH3), nitrato (NO3-) e nitrito
(NO2-) através dos seguintes processos:
Fixação Biológica
Algumas bactérias têm a capacidade de capturar moléculas de
nitrogênio (N2) e transformá-las em componentes úteis para os restantes seres
vivos. Entre estas, existem bactérias que estabelecem uma relação de simbiose
com algumas espécies de plantas (leguminosas) e bactérias que vivem livres no
solo. A simbiose é estabelecida através do consumo de amoníaco por parte das
plantas; amoníaco este que é produzido pelas bactérias que vivem nas raízes das
mesmas plantas.
Fixação atmosférica
A fixação atmosférica ocorre através dos relâmpagos, cuja
elevada energia separa as moléculas de nitrogênio e permite que os seus átomos
se liguem com moléculas de oxigénio existentes no ar formando monóxido de
nitrogênio (NO). Este é posteriormente dissolvido na água da chuva e depositado
no solo.
A fixação atmosférica contribui com cerca de 3 a 4 % de todo
o nitrogênio fixado.
Fixação industrial
Através de processos industriais é possível produzir
amoníaco (NH3) a partir de azoto (N2) e hidrogénio (H2). O amoníaco é produzido
principalmente para uso como fertilizante cuja aplicação sustenta cerca de 40%
da população mundial.
Assimilação
Os nitratos formados pelo processo de nitrificação são
absorvidos pelas plantas e transformados em compostos carbonados para produzir
aminoácidos e outros compostos orgânicos de nitrogênio.
A incorporação do nitrogênio em compostos orgânicos ocorre
em grande parte nas células jovens em crescimento das raízes.
Mineralização
Através da mineralização (ou decomposição), a matéria
orgânica morta é transformada no íon de amônio (NH4+) por intermédio de
bactérias aeróbicas, anaeróbicas e alguns fungos.
Nitrificação
A oxidação do amoníaco, conhecida como nitrificação, é um
processo que produz nitratos a partir do amoníaco (NH3). Este processo é levado
a cabo por bactérias (bactérias nitrificantes) em dois passos: numa primeira fase
o amoníaco é convertido em nitritos (NO2-) e numa segunda fase (através de
outro tipo de bactérias nitrificantes) os nitritos são convertidos em nitratos
(NO3-) prontos a ser assimilados pelas plantas.
Desnitrificação
A desnitrificação é o processo pelo qual o azoto volta à
atmosfera sob a forma de gás quase inerte (N2). Este processo ocorre através de
algumas espécies de bactérias (tais como Pseudomonas e Clostridium) em ambiente
anaeróbico. Estas bactérias utilizam nitratos alternativamente ao oxigênio como
forma de respiração e libertam azoto em estado gasoso (N2).
Eutrofização
A eutrofização corresponde a alterações de um corpo de água
como resultado de adição de azoto ou fósforo.
Os compostos de azoto existentes no solo são transportados
através dos cursos de água, aumentando a concentração nos depósitos de água,
podendo fazer com que estes sejam sobre-populados por certas espécies de algas
podendo ser nocivo para o ecossistema envolvente.
Nenhum comentário:
Postar um comentário