Azot Döngüsü

Dünya’nın atmosferinin % 80’i azot gazından (N2) oluşur. Gaz formundaki azot genelde canlılar tarafından (bazı mikroorganizmalar hariç) kullanılamaz haldedir. Azotun canlılar tarafından kullanılabilmesi için amonyağa dönüştürülmesi yani bağlanması gerekir.

Volkanik etkenler, yıldırım gibi doğa olayları sonucu oluşan elektrik boşalımları döngüye bir miktar azot girmesini sağlayabilir. Ancak canlıların kullanabileceği formdaki azotun büyük bölümü, karasal ekosistemlerde serbest yaşayan (ortak yaşam olmayan) toprak bakterileri ve bazı bitkilerin, özellikle baklagillerin köklerindeki yumrularda ortak yaşayan bakteriler (Rhizobium) tarafından oluşturulur. Yani azot gazı amonyağa dönüştürülür.

Sucul ekosistemlerde bazı siyanobakteriler azot bağlayıcı özelliktedir. Karasal ekosistemlerdeki azot bağlayan bakteriler, azotu amonyağa (NH3) dönüştürerek diğer organizmaların kullanımı için toprağa salar. Buradaki fazla amonyak bakteriler tarafından önce nitrite (NO2), ardından da nitrifikasyon denilen işlemle nitrata (NO3) dönüştürülür.

Nitratlar bitkiler tarafından emilerek amino asit, protein gibi moleküllerin yapımında kullanılır. Hayvanlar azot ihtiyaçlarını bitkileri ya da diğer hayvanları yiyerek karşılar. Besin zincirine bu biçimde giren azot, bitkiler ve hayvanlar öldüğünde ayrışarak tekrar toprağa döner. Ayrışmayı bazı bakteriler ve mantarlar yapar.

Toprakta bulunan ve denitrifikasyon bakterileri olarak bilinen bazı bakteriler, nitriti ya da nitratı tekrar azot gazına dönüştürür. Denitrifikasyon olarak bilinen bu işlem sonucunda bir miktar azot tekrar atmosfere karışır ve döngü devam eder. Doğal sistemlerdeki azot döngüsünün büyük bir kısmında, atmosferdeki azot değil topraktaki ve sudaki azotlu bileşikler kullanılır. Atmosfer ve toprak arasındaki azot alışverişi uzun dönemde önemlidir. Ancak ekosistemlerdeki azotun büyük bir kısmı ayrıştırma ve yeniden emilim ile döngüde tekrar tekrar kullanılır.