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Le mystère de l'azote : pourquoi l'azote atmosphérique est-il si difficile à utiliser pour les plantes ?
L'azote est l'un des éléments les plus importants sur Terre, représentant 78 % de la composition atmosphérique. Cependant, pourquoi une telle abondance d’azote est-elle difficile à utiliser directement par les plantes ? Cela est principalement dû au fait que l’azote présent dans l’atmosphère existe sous forme d’azote gazeux (N2), qui ne peut pas être absorbé par les plantes. Pour comprendre cela, nous devons nous plonger dans le processus du cycle de l’azote, qui implique une série de processus biogéochimiques tels que la transformation, la fixation et l’assimilation de l’azote.
Processus de base du cycle de l'azote
Le cycle de l'azote est un processus complexe impliquant des étapes telles que la fixation de l'azote, l'assimilation, l'ammonification, la nitrification et la dénitrification. Ces processus contribuent à convertir l’azote atmosphérique en une forme utilisable par les plantes et à assurer le bon fonctionnement des écosystèmes.
Fixation de l'azote
Le processus de fixation de l'azote consiste à convertir l'azote gazeux (N2) en nitrate et nitrite qui peuvent être utilisés par les plantes. Ce processus est principalement réalisé par des bactéries libres ou symbiotiques, telles que les rhizobiums, qui forment une relation symbiotique dans les racines des légumineuses.
Vous ne savez peut-être pas qu'environ 30 % de l'azote fixé est produit par le procédé Haber-Bosch, qui est une méthode importante de fixation industrielle de l'azote.
Comment les plantes utilisent l'azote
Les plantes absorbent les ions nitrate et ammonium présents dans le sol et les convertissent en composés organiques tels que les acides aminés. Surtout dans la relation symbiotique avec les rhizobia, les légumineuses obtiennent des sources d'azote plus abondantes, augmentant ainsi la teneur en azote des sols pauvres en azote.
Ammonification et nitrification
L'ammonification est le processus de conversion de l'azote organique en radicaux ammoniacaux, qui se produit lorsque les organismes meurent ou lorsque les déchets sont décomposés. L'ammoniac est ensuite oxydé en nitrite et en nitrate, un processus appelé nitrification, dominé par les bactéries du sol.
La haute toxicité de l'ammoniac (NH3) nécessite qu'il soit converti en forme de nitrate plus sûre pour protéger la croissance des plantes.
Le rôle de la dénitrification
La dénitrification est le processus de réduction des nitrates en azote (N2), principalement dans des conditions anoxiques. Ce processus complète le cycle de l’azote et aide à libérer l’azote dans l’atmosphère.
Influence humaine sur le cycle de l'azote
Avec l'augmentation des activités humaines, le cycle de l'azote a été considérablement modifié. Des facteurs tels que l’agriculture humaine, les émissions industrielles et la pollution due au trafic ont entraîné une augmentation de l’azote biodisponible. Cela modifie non seulement l’équilibre des écosystèmes naturels, mais constitue également une menace pour la santé humaine.
En fait, l'eutrophisation actuelle des masses d'eau causée par un excès d'azote est devenue l'un des problèmes environnementaux mondiaux.
Impact sur les systèmes naturels
La fertilisation azotée à grande échelle a entraîné une série de problèmes écologiques, notamment une réduction de la biodiversité et une détérioration de la santé des plantes. Par conséquent, tout en profitant du sol fertile apporté par l’azote, nous devons également réfléchir à la manière de mieux gérer et utiliser cette ressource pour maintenir l’équilibre écologique.
Conclusion
La plupart des formes d'azote présentes dans l'atmosphère ne peuvent pas être directement utilisées par les plantes. Ce processus est complexe et affecté par de nombreux facteurs. Avec l’augmentation des activités humaines, le cycle de l’azote a été complètement modifié, ce qui a déclenché une série de problèmes environnementaux. Pouvons-nous trouver des moyens efficaces de résoudre ces problèmes et de rendre l’utilisation de l’azote plus raisonnable et plus durable ?
