چرخه نیتروژن چیست؟

حدود 78 درصد از جوّ زمین را نیتروژن تشکیل داده است. مقدار معینی از این نیتروژن، بطور مداوم از جو گرفته و به آن بازپس داده می‌شود. به گردش مداوم نیتروژن بین خاک، آب، هوا و موجودات زنده «چرخه نیتروژن» می‌گویند.

تمام موجودات زنده برای ادامه حیات به نیتروژن احتیاج دارند. در واقع نیتروژن یکی از اجزای تشکیل دهنده پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک است که وجود هر دو برای ادامه حیات ضروری است.

قسمتی از نیتروژن موجود در هوا هنگام رعد و برق از آن جدا می‌شود. تخلیه ناگهانی بار الکتریکی باعث می‌شود مقداری از اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا با هم ترکیب شوند و اکسیدهای نیتروژن به وجود آید. اکسیدهای نیتروژن پس از حل شدن در آب با سایر عناصر ترکیب می‌شوند و ترکیبات نیتروژن‌دار تولید می‌کنند.

برخی از باکتری‌ها و جلبک‌ها نیز نیتروژن موجود در هوا را جذب می‌کنند. باکتری‌های خاصی که در ریشه برخی از گیاهان مثل نخود، لوبیا، نخودفرنگی و… وجود دارند، نیتروژن هوا را بطور مستقیم جذب می‌کنند و در اختیار گیاه قرار می‌دهند. گیاهان با استفاده از نیتروژن، پروتئین می‌سازند. جانوران با خوردن گیاهان، این پروتئین‌ها را وارد بدن خود می‌کنند.

گیاهان و جانوران پس از مرگ توسط تجزیه کنندگان موجود در خاک تجزیه می‌شوند. به این ترتیب ترکیبات نیتروژن‌دار وارد خاک شده، توسط گیاهان مصرف می‌شوند. جانوران، ترکیبات نیتروژن‌دار را با خوردن گیاهان یا سایر جانوران گیاهخوار وارد بدن خود می‌کنند.

باکتری‌های تجزیه کننده موجود در خاک مقداری از ترکیبات نیتروژن‌دار خاک را به نیتروژن گازی شکل تبدیل می‌کنند. به این ترتیب تقریباً همان اندازه نیتروژنی که از هوا گرفته و مصرف می‌شود، مجدداً به آن باز می‌گردد.

در واقع نیتروژن موجود در هوا از خاک، اندام‌های مختلف گیاهان و بدن جانوران عبور می‌کند و در نهایت دوباره وارد هوا می‌شود. این کار ممکن است هزاران و یا حتی میلیون‌ها سال طول بکشد. ولی هر مولکول نیتروژن سرانجام به هوا باز می‌گردد.

منابع

1. کتاب چرا، چطور، چگونه؟ نوشته دکتر سونیتا گوپتا و دکتر نینا آگراوال. ترجمه پریسا همایون روز و پریچهر همایون روز. موسسه نشر و تحقیقات ذکر. تیر 1393.