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Le superpouvoir des bactéries : comment transforment-elles l’azote de l’air en nutriments pour les plantes ?
Dans nos vies, certaines choses sont souvent négligées, mais elles affectent la vie sur terre à tout moment et partout. L’azote, en tant qu’élément couramment présent dans la nature, est d’une importance évidente pour la croissance des plantes. Ce qui est étonnant, c’est la façon dont cet azote, qui ne peut pas être directement utilisé par les plantes, est transformé en nutriments dont elles ont besoin. Les bactéries jouent un rôle indispensable dans ce processus.
Introduction de base au cycle de l'azote
Le cycle de l'azote est la conversion biogéochimique de l'azote en diverses formes chimiques dans l'atmosphère, les écosystèmes terrestres et marins. Bien que 78 % de l’atmosphère terrestre soit constituée d’azote, celui-ci ne se présente pas sous une forme que les plantes peuvent utiliser directement. L’utilisation efficace de l’azote dépend donc en grande partie de la conversion des micro-organismes.
Fixation de l'azote
Dans la première étape du cycle de l'azote, l'azote gazeux (N2) doit être converti en nitrate (NO3) ou en nitrite (NO2), un processus appelé fixation de l'azote. La fixation de l’azote dans la nature est principalement réalisée par certains micro-organismes appelés bactéries fixatrices d’azote, qui possèdent des enzymes capables de convertir l’azote gazeux en ammoniac. En fait, environ 500 à 1 milliard de kilogrammes d’azote sont fixés par la foudre chaque année, mais la majeure partie de la fixation de l’azote est effectuée par ces bactéries libres ou symbiotiques.
La fixation de l'azote est un processus extrêmement important dans la nature. Grâce aux efforts de ces bactéries, l'azote peut être converti en une forme que les plantes peuvent utiliser, favorisant ainsi davantage leur croissance.
Assimilation de l'azote
Les racines des plantes peuvent absorber les nitrates ou les ions ammonium du sol. Dans ce processus, le nitrate est d’abord transformé en nitrite, puis en ions ammonium, qui sont des matières premières importantes pour les acides aminés, les acides nucléiques et la chlorophylle nécessaires aux plantes.
Amination
Lorsque les plantes ou les animaux meurent, ou lorsque les animaux produisent des déchets, l’azote est initialement présent sous forme organique. Lorsque des bactéries ou des champignons agissent, cet azote organique est transformé en ammonium (NH4+), un processus appelé ammonification ou minéralisation. Au cours de ce processus, plusieurs enzymes jouent un rôle important, aidant à convertir l’azote organique en une forme utilisable par les plantes. « Ce processus permet à l'organisme de recycler les nutriments. »
Nitrification
La nitrification est le processus de conversion de l'ammonium en nitrates, qui est principalement réalisé par des bactéries spécifiques présentes dans le sol. Tout d’abord, l’ammoniac est oxydé par certaines bactéries en nitrites, qui sont ensuite transformés en nitrates. Grâce à cette série de conversions, l’ammoniac est transformé en nitrates non toxiques qui peuvent être absorbés en toute sécurité par les plantes.
Dénitrification
Lorsque le cycle de l'azote est sur le point d'être terminé, la dénitrification transforme les nitrates en azote gazeux. Ce processus se produit principalement dans un environnement anaérobie et est responsable de certaines bactéries spécifiques. Ces bactéries utilisent le nitrate comme accepteur d’électrons respiratoires, le convertissant en azote gazeux qui ne peut pas être utilisé par les plantes, permettant ainsi au cycle de l’azote de fonctionner complètement.
Influence humaine sur le cycle de l'azote
Les activités humaines, telles que la surutilisation d’engrais et les émissions industrielles, ont considérablement modifié le cycle mondial de l’azote. De tels changements affectent non seulement la santé des écosystèmes naturels, mais ont également un impact négatif sur la santé humaine. À mesure que la demande humaine en azote augmente, l’équilibre de ce cycle est remis en cause.
« Alors que les bactéries jouent un rôle impressionnant dans la transformation de l’azote, ne perturbons-nous pas par inadvertance cet équilibre naturel ? »
Conclusion
Les super pouvoirs des bactéries permettent de convertir l'azote atmosphérique en nutriments dont les plantes ont besoin, ce qui non seulement favorise la croissance des plantes mais favorise également la santé de l'ensemble de l'écosystème. Cependant, avec l’impact du changement climatique et des activités humaines, l’avenir de ce cycle est encore confronté à de graves défis. Pouvons-nous trouver des moyens durables de gérer et d’utiliser cette ressource naturelle de manière à protéger la vie et l’environnement sur Terre ?
