Pengertian siklus nitrogen | Tahapan, dampak, manfaat, karakteristik

Nitrogen (N) adalah unsur kimia berlimpah, ditemukan di banyak daerah. Dalam volume total atmosfer bumi, persentasenya hampir 78%, jauh melebihi oksigen. Karena alasan ini, siklus nitrogen, dari biogeokimia alam, dianggap penting dalam stabilitas keberadaan.

Pengertian

Siklus nitrogen adalah proses di mana nitrogen bersirkulasi dan resirkulasi melalui bola dunia. Ini terdiri dari sirkulasi biogeokimia proses organik dan abiotik yang memasok nitrogen ke bentuk kehidupan. Selain itu, memungkinkan elemen ini untuk terus dipertahankan di biosfer. Daur nitrogen menunjukkan keterkaitan antara makhluk hidup, autotrof dan heterotrof, organisme kecil pembusukan bahan organik, dan volume besar dari atmosfer N.

Terdiri dari apakah siklus nitrogen itu?

Siklus nitrogen meliputi sekelompok episode di mana kesetimbangan dinamis konstitutif dari biosfer didasarkan. Ringkasan singkat adalah sebagai berikut:

Nitrogen melekat pada tanaman oleh kuman dan prokariota lainnya menggunakan proses metabolisme. Ini dikonversi menjadi agregat organik yang dapat digunakan, seperti amonia, yang digunakan oleh tanaman untuk produksi molekul organik.

Anggota tanaman ini mencapai herbivora dan kemudian karnivora, menyebar ke berbagai anak tangga piramida makanan. Karena dikeluarkan dari tubuh melalui urin, kaya akan amonia, nitrogen kembali ke tanah, memulai kembali siklus tersebut.

Amonia yang disimpan di tanah, baik oleh urin hewan atau oleh pekerjaan memperbaiki racun, digunakan. Ini akan berfungsi sebagai dukungan untuk mikro organisme nitrifikasi lainnya. Ini memecah amonium dan membentuknya menjadi nitrit dan nitrat.

Kombinasi kimia teroksidasi tersebut akan berfungsi sebagai makanan untuk prokariota yang berbeda dengan asimilasi nitrifikasi, yang akan mengubah molekul mereka. Dengan demikian mereka akan memperoleh kekuatan untuk hidup dan melepaskan nitrogen yang mudah menguap kembali ke atmosfer. Dengan cara ini siklus memulai kembali.

Karakteristik

Di antara karakteristik siklus nitrogen berikut ini menonjol:

  • Kemampuan untuk tampil dengan berbagai aspek kimia yang disebabkan oleh hilangnya elektron. Berkat ini, ia menyajikan beragam “perilaku”,
  • Aspek kimiawi senyawa ini dapat: Dari asal organik, mereka ditemukan dalam asam amino dan protein tubuh. Asal anorganik: Mereka memiliki amonia, ion amonium, nitrit dan nitrat. Amonia sangat penting dalam pengembangan tanaman dan jaringan semua makhluk hidup.
  • Fitur luar biasa lainnya adalah hubungannya dengan kuman dan mikroba dalam siklus nitrogen. Pekerjaan organisme kecil ini adalah menjadi fiksasi, nitrifikasi, dan denitrifikasi dari N.

Proses

Virus dan sel kuman tunggal memainkan peran penting dalam siklus nitrogen. Mereka menyebabkan unit ini memasuki dunia makhluk hidup, mengubah atmosfer N, N2, menjadi komponen biologis yang dapat digunakan. Elemen ini tidak bertahan lama di tubuh makhluk hidup.

Dengan mengubah nitrogen organik menjadi N2 atmosfer, bakteri menangkapnya dengan mentransmutasinya menjadi amonia, NH3. Ini diserap dan digunakan oleh tanaman dalam produksi molekul organik.

Partikel nitrogen ini masuk ke hewan ketika mengkonsumsi tanaman. Sudah ada di dalam tubuh, mereka melekat padanya atau dibuang dan buang air besar sebagai limbah. Contohnya adalah urea dari urin.

Tahapan

Enam tahap progresif kompleks diamati dalam siklus nitrogen:

  • Fiksasi. Tumbuhan menarik nitrogen dari atmosfer bumi. Kait ini dalam siklus, memastikan bahwa tanaman dapat menggunakan nutrisi untuk mempertahankan kehidupan.
  • Nitrifikasi. Ini adalah prosedur di mana bakteri di bumi mengoksidasi amonia, menempa amonia. Ini terkorosi oleh bakteri lain, mentransmutasikannya menjadi nitrat.
  • Asimilasi. Fase di mana tanaman diresapi dengan amonia atau nitrat. Mereka memulai proses eksploitasi nitrogen. Mereka mengubahnya menjadi nutrisi, diam-diam digunakan oleh makhluk hidup yang memakannya.
  • Amonifikasi. Tahap yang sangat penting ini menghancurkan bahan organik. Setelah limbah terdegradasi, mikroorganisme diaktifkan, yang mengubahnya menjadi senyawa sederhana. Dengan memetabolisme mereka, mereka melepaskan kelebihan nitrogen dalam bentuk amonia.
  • Imobilisasi. Pada tahap ini, mirip dengan metode metabolisme bakteri dalam penggunaan N, nitrogen organik terbentuk.
  • Denitrifikasi. Di sini mikro organisme mengintervensi, yang akan bertugas mendeoksidasi nitrat dan amonium. Dengan cara ini mereka mendukung kembalinya ke atmosfer sebagai gas.

Siklus nitrogen dalam air

Siklus ini juga khas ekosistem laut atau perairan. Meskipun agak bervariasi, teknik amonifikasi, nitrifikasi, dan devitrifikasi dilakukan oleh bakteri dan archaea dari laut.

Nitrogen mencapai air dengan berlari atau merayap, dihasilkan dari pupuk alami atau buatan manusia. Juga melalui tautan trofik laut di mana hewan darat mendekati laut.

Apa pun cara masuknya zat nitrogen organik ke dalam air, mereka didistribusikan di antara berbagai predator. Organisme ini meninggalkan residu bahan nitrogen di dasar lautan, di mana ia dirusak oleh bakteri mikro. Dengan cara ini, siklus mikroskopis dari agen nitrifikasi dan de-nitrifikasi diulangi, dan nitro dilepaskan kembali ke ruang angkasa.

Perubahan

Siklus Nitrogen diubah dalam banyak cara, baik dengan kelebihan atau penurunan jumlah nitrogen.

  • Gangguan pertanian. Itu terjadi ketika penggunaan besar terbuat dari humus buatan, yang komponen utamanya adalah nitrogen. 50% dari kota dunia mengkonsumsi jenis barang dagangan ini.
  • Denitrifikasi. Itu terjadi ketika komponen ini kembali ke atmosfer, yang memuncak siklus. Langkah ini terganggu oleh penggunaan pupuk. Demikian pula untuk ekspornya ke berbagai badan air, menginfeksi mereka dan membuat mereka kurang minum. Persyaratan minimum harus 10 mg nitrat per liter air.
  • Perubahan dengan cara pertanian. Diamati ketika ada banyak nitrogen melalui penggunaan pupuk pertanian. Tumbuhan tidak mengumpulkan semua elemen yang disediakan dan kelebihannya masuk ke lingkungan. Selanjutnya, N oksida dibuat yang merusak ozon stratosfer, menyebabkan hujan asam yang mengubah ekosistem.

Dampak

Masalah yang dijelaskan di atas memiliki beberapa efek:

  • Bahwa ada hilangnya keanekaragaman hayati.
  • Penurunan kualitas udara.
  • Peningkatan gas yang menciptakan pemanasan global.
  • Karena nitrogen merupakan komponen utama dalam pembentukan kabut asap, nitrogen menyebabkan penyakit dispnea seperti penindasan atau asma.

Manfaat

Nitrogen sangat berharga dalam suatu ekosistem, karena bakteri menggunakannya untuk mengubahnya dan dengan demikian memperoleh energi untuk metabolisme. Hal yang sama berubah menjadi amonia, NH4 +; atau nitrat, NO3-, diambil oleh akar tanaman untuk tugas metabolisme. Dimasukkannya dalam tumbuhan bermanfaat bagi hewan herbivora.

Unsur ini berpindah ke karnivora, ketika herbivora dikonsumsi oleh mereka. Pada akhir siklus hidup varietas ini, nitro yang terletak di sistem mereka dikembalikan ke lingkungan, untuk memulai siklus lagi.
Organisme yang berpartisipasi dalam siklus nitrogen

Siklus tidak akan mudah dilakukan tanpa intervensi atau partisipasi organisme penghasil dan pengangkut sulfur tertentu, seperti:

  • Burung laut: Melalui kotorannya, mereka memasok berton-ton nitrogen setiap tahun ke tanah dan lautan di seluruh planet ini. Kontribusi nutrisi yang sangat signifikan untuk siklus hidup.
  • Bakteri: Bakteri fiksatif: Rhizobium, Nostoc, Pasasponia dan Frankia. Bakteri nitrifikasi: Nitrocystis, Nitrosoma, Nitrobacter, Nitrosococcus dan beberapa jamur. Bakteri des nitrifikasi: Thiosphaera, Paracocus, Rhizobium, Pseudomonos dan Thiobacillus.
  • Tanaman: Mereka bertanggung jawab untuk menangkap nitrogen yang tersimpan di tanah dan menyimpannya dalam getahnya. Dengan cara ini dapat digunakan oleh hewan vegetarian.

Pentingnya

Siklus komponen ini sangat berharga seumur hidup. Tidak diragukan lagi, hewan, tumbuhan dan bahkan manusia tidak mampu memperbaiki komponen ini, berdasarkan pada keadaan gasnya, N2.

Daur nitrogen dianggap relevan karena merupakan elemen protagonis dalam berbagai metode organik transendental untuk organisme. Mereka adalah penghasil asam amino, asam nukleat dan protein. Meskipun berlimpah di atmosfer, ia bersifat membatasi karena hanya sedikit organisme yang berasimilasi secara langsung.

Suatu proses juga telah dikembangkan yang telah bereaksi nitrogen atmosfer N2 dengan hidrogen dalam bentuk gas. Dengan cara ini, amonia diperoleh, pupuk buatan yang telah meningkatkan produksi makanan secara internasional.


Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *