چرخه نیتروژن یکی از مراحل مهم در اکوسیستمها است که نیتروژن را بین جو، زمین و موجودات زنده منتقل میکند. نیتروژن از اجزای اصلی تشکیلدهنده پروتئینها و اسیدهای نوکلئیک (دیانای و آرانای) است و به همین دلیل برای زندگی موجودات زنده ضروری است. در زیر مراحل چرخه نیتروژن را توضیح میدهیم:
1. **خارج شدن نیتروژن از جو**: جو زمین حاوی تقریباً 78 درصد نیتروژن است، اما گیاهان به شکل گاز نیتروژن نمیتوانند از آن استفاده کنند. بنابراین، نیتروژن باید به فرمهای قابل استفاده برای گیاهان تبدیل شود.
2. **نیتریفیکیشن**: باکتریهایی به نام باکتریهای نیتروژنزایی (مثل Rhizobium) در ریشههای گیاهان حبوباتی مثل نخود و لوبیا، نیتروژن گازی را به آمونیاک (NH3) تبدیل میکنند. این فرآیند علاوه بر باکتریها، شامل کاتالیزورهای طبیعی دیگری نیز میشود.
3. **نیتروژن به شکل آمونیوم (NH4+)**: آمونیاک تبدیل به یون آمونیوم (NH4+) میشود که گیاهان میتوانند آن را جذب کنند و برای ساخت پروتئینها استفاده کنند.
4. **نیتروژنزدایی**: زمانی که موجودات زنده (مانند گیاهان و حیوانات) از نیتروژن استفاده میکنند، این نیتروژن به صورت زبالههای نیتروژنی (مثل اوره) از بدن آنها خارج میشود. این زبالهها به خاک میروند.
5. **سیکل دوباره**: باکتریهایی به نام باکتریهای نیتروژنزدا (مثل Pseudomonas) اوره و زبالههای نیتروژنی را دوباره به آمونیاک تبدیل میکنند و چرخه نیتروژن از نو شروع میشود.
6. **نیتریفیکیشن و تثبیت نیتروژن**: از دیگر مراحل چرخه نیتروژن میتوان به نیتریفیکیشن اشاره کرد. این فرآیند شامل تبدیل آمونیاک به نیترات (NO3-) است که گیاهان میتوانند آن را نیز جذب کنند.
در نهایت، نیتروژن دوباره به جو برمیگردد یا به شکل رسوبات در زمین باقی میماند. این چرخه به حفظ تعادل اکوسیستم کمک میکند و موجب میشود که نیتروژن به شکلی پایدار و قابل دسترس برای موجودات زنده باقی بماند.