¿Qué es el ciclo del nitrógeno?

El ciclo del nitrógeno es un proceso en el cual el nitrógeno de la atmósfera se convierte en una forma que puede ser utilizada por plantas y animales. Esto sucede a través de la acción de las bacterias y, a partir del siglo XX, la actividad humana. Cuando el nitrógeno se convierte en su forma utilizable, se dice que está fijado, y las plantas y las algas incorporan el nitrógeno en aminoácidos, proteínas y ácido desoxirribonucleico (ADN). Los animales obtienen compuestos que contienen nitrógeno de las plantas, lo que hace que el ciclo del nitrógeno sea esencial para toda la vida en la tierra. Cuando las criaturas vivientes mueren, otros tipos de bacterias liberan el nitrógeno en estas sustancias de vuelta a la atmósfera, completando el ciclo.

En la forma N ₂ , el nitrógeno constituye aproximadamente el 80 por ciento de la atmósfera de la Tierra. Esta forma de nitrógeno no puede ser utilizada por las plantas o los animales que dependen de ellos. Se requieren bacterias para convertir el N ₂ en amoníaco (NH ₃ ) e iones de amonio (NH ₄ +). En un proceso llamado nitrificación, las bacterias del suelo convierten el amoníaco en el ion nitrato (NH ₃ ). Esta parte del ciclo del nitrógeno, conocida como fijación de nitrógeno, permite a las plantas producir los aminoácidos y otros compuestos que contienen nitrógeno de los que depende toda la vida animal. Anualmente se genera una cantidad muy pequeña de nitrógeno fijo por los rayos y algunos procesos químicos no vivos.

Para completar el ciclo del nitrógeno, otra materia de bacterias descompone la materia orgánica de las plantas y animales muertos. Este proceso, que libera el nitrógeno fijo, se llama desnitrificación. El nitrógeno vuelve a entrar en la atmósfera en la forma original de N ₂ , o como amoníaco.

Debido a un importante descubrimiento científico, los humanos ya no tienen que depender del nitrógeno disponible producido por las bacterias. Esto dio como resultado fertilizantes sintéticos a base de nitrógeno, de los que se depende en gran medida en la agricultura para alimentar a un número sustancial de la población mundial. De esta manera, los humanos se han convertido en una parte importante del ciclo del nitrógeno. Se ha estimado que hasta el 50 por ciento del nitrógeno fijo presente en el medio ambiente existe debido a la actividad humana.

Algunas plantas y animales tienen una relación especial con las bacterias fijadoras de nitrógeno. Las raíces de algunas plantas, especialmente las legumbres, tienen nódulos en sus raíces donde las bacterias generan nitrógeno que puede ser utilizado directamente por la planta. A cambio, las bacterias obtienen sustancias orgánicas de las plantas, que utilizan como alimento. Algunos animales, como las vacas y los búfalos, también albergan bacterias fijadoras de nitrógeno en su tracto digestivo, que producen una cantidad sustancial de los compuestos que contienen nitrógeno que los animales necesitan.