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O mistério do nitrogênio: por que o nitrogênio atmosférico é tão difícil de ser usado pelas plantas?
O nitrogênio é um dos elementos mais importantes da Terra, representando 78% da composição atmosférica. No entanto, por que é difícil utilizar esse nitrogênio tão abundante diretamente pelas plantas? Isto ocorre principalmente porque o nitrogênio na atmosfera existe na forma de gás nitrogênio (N2), que não pode ser absorvido pelas plantas. Para entender isso, devemos nos aprofundar no processo do ciclo do nitrogênio, que envolve uma série de processos biogeoquímicos, como transformação, fixação e assimilação do nitrogênio.
Processo básico do ciclo do nitrogênio
O ciclo do nitrogênio é um processo complexo que envolve etapas como fixação, assimilação, amonificação, nitrificação e desnitrificação do nitrogênio. Esses processos ajudam a converter o nitrogênio atmosférico em uma forma que as plantas possam utilizar e garantir o funcionamento saudável dos ecossistemas.
Fixação de nitrogênio
O processo de fixação de nitrogênio consiste em converter o gás nitrogênio (N2) em nitrato e nitrito que podem ser usados pelas plantas. Este processo é realizado principalmente por bactérias de vida livre ou simbióticas, como os rizóbios, que formam uma relação simbiótica nas raízes das leguminosas.
Talvez você não saiba que cerca de 30% do nitrogênio fixado é produzido através do processo Haber-Bosch, que é um método importante de fixação industrial de nitrogênio.
Como as plantas usam o nitrogênio
As plantas absorvem íons nitrato e amônio do solo e os convertem em compostos orgânicos, como aminoácidos. Especialmente na relação simbiótica com os rizóbios, as leguminosas obtêm fontes de nitrogênio mais abundantes, aumentando assim o teor de nitrogênio em solos pobres em nitrogênio.
Amonificação e nitrificação
Amonificação é o processo de conversão de nitrogênio orgânico em radicais de amônia, que ocorre quando os organismos morrem ou quando os resíduos são decompostos. A amônia é então oxidada em nitrito e nitrato, um processo chamado nitrificação, que é dominado por bactérias no solo.
A alta toxicidade da amônia (NH3) exige que ela seja convertida na forma mais segura de nitrato para proteger o crescimento das plantas.
O papel da desnitrificação
A desnitrificação é o processo de redução do nitrato de volta ao nitrogênio (N2), principalmente sob condições anóxicas. Este processo completa o ciclo do nitrogênio e ajuda a liberar o nitrogênio de volta à atmosfera.
Influência humana no ciclo do nitrogênio
Com o aumento das atividades humanas, o ciclo do nitrogênio mudou bastante. Fatores como a agricultura humana, as emissões industriais e a poluição do tráfego levaram a um aumento no nitrogênio biodisponível. Isto não só altera o equilíbrio dos ecossistemas naturais, mas também representa uma ameaça para a saúde humana.
Na verdade, a actual eutrofização das massas de água causada pelo excesso de azoto tornou-se um dos problemas ambientais globais.
Impacto nos sistemas naturais
A fertilização com nitrogênio em grande escala levou a uma série de problemas ecológicos, incluindo a redução da biodiversidade e a deterioração da saúde das plantas. Portanto, embora desfrutemos do solo fértil proporcionado pelo azoto, devemos também considerar como gerir e utilizar melhor este recurso para manter o equilíbrio ecológico.
Conclusão
A maioria das formas de nitrogênio na atmosfera não pode ser utilizada diretamente pelas plantas. Este processo é complexo e afetado por muitos fatores. Com o aumento das atividades humanas, o ciclo do nitrogênio foi completamente alterado, o que desencadeou uma série de problemas ambientais. Seremos capazes de encontrar formas eficazes de resolver estes problemas e tornar a utilização do azoto mais racional e sustentável?
