Was ist stickstoffkreislauf?

Stickstoffkreislauf

Der Stickstoffkreislauf ist ein biogeochemischer Kreislauf, der die Umwandlung von Stickstoff in verschiedene chemische Formen in der Natur beschreibt. Stickstoff ist ein essenzielles Element für das Leben, da es Bestandteil von Proteinen, Nukleinsäuren und anderen wichtigen Biomolekülen ist. Da atmosphärischer Stickstoff (N2) jedoch für die meisten Organismen nicht direkt nutzbar ist, muss er zunächst in eine verwertbare Form umgewandelt werden.

Hier sind die wichtigsten Prozesse des Stickstoffkreislaufs:

• Stickstofffixierung: Die Umwandlung von molekularem Stickstoff (N2) in Ammoniak (NH3) oder Ammonium (NH4+). Dies kann durch biologische Fixierung (durch stickstofffixierende Bakterien), atmosphärische Fixierung (durch Blitze) oder industrielle Fixierung (Haber-Bosch-Verfahren) erfolgen.

• Ammonifikation: Die Freisetzung von Ammoniak (NH3) oder Ammonium (NH4+) aus organischem Material, wie z.B. abgestorbenen Pflanzen und Tieren, durch Zersetzer (z.B. Bakterien und Pilze).

• Nitrifikation: Ein zweistufiger Prozess, bei dem Ammoniak (NH3) oder Ammonium (NH4+) zuerst zu Nitrit (NO2-) und dann zu Nitrat (NO3-) oxidiert wird. Dies wird von nitrifizierenden Bakterien durchgeführt.

• Denitrifikation: Die Umwandlung von Nitrat (NO3-) in molekularen Stickstoff (N2) oder Stickoxide (N2O, NO) durch denitrifizierende Bakterien unter anaeroben Bedingungen. Dieser Prozess führt zur Freisetzung von Stickstoff in die Atmosphäre.

• Stickstoffassimilation: Die Aufnahme von Ammoniak (NH3), Ammonium (NH4+) oder Nitrat (NO3-) durch Pflanzen und Mikroorganismen und deren Einbau in organische Moleküle.

Der Stickstoffkreislauf wird durch menschliche Aktivitäten wie die Verwendung von Düngemitteln, die Verbrennung fossiler Brennstoffe und die Landwirtschaft stark beeinflusst. Diese Aktivitäten können zu einer Anreicherung von reaktivem Stickstoff in der Umwelt führen, was zu Problemen wie Eutrophierung, saurem%20Regen und Treibhauseffekt beitragen kann.