Cyklus dusíku

Cyklus dusíku je základní biogeochemický cyklus pro správné fungování života. Existují různé typy biogeochemických cyklů, které zaručují příznivé podmínky prostředí pro vývoj života. Všechny živé organismy závisí na svém růstu a vývoji na cyklu dusíku.

Dusík je jeden z nejdůležitějších prvků v živých soustavách. Zejména tvoří podstatnou součást bílkovin a nukleotidů. Jeho zásoby v půdě jsou omezené, a proto (spolu s fosforem) často limituje růst rostlin. Bývá proto důležitou součástí zemědělských hnojiv.

Atmosféra je tvořena převážně dusíkem (78 objemových procent či 75 hmotnostních procent), který s dalšími důležitými látkami, jako je kyslík, reaguje jen v malém množství. Ultrafialové záření a elektrický výboj, tedy blesk, jsou schopny okysličit atmosférický dusík na směs oxidů dusíku, které reagují se srážkovou vodou na kyseliny. Ty se v půdním pokryvu snadno neutralizují za vzniku dusitanů a dusičnanů, které jsou v mnoha různých reakcích dále zpracovávány mikroorganizmy na další látky, zejména dusičnany. V této podobě je přijímají rostliny, jež z nich vytvářejí složité organické molekuly, jako jsou proteiny. Některé pozemské a několik málo mořských mikroorganizmů včetně bakterií, sinic a řas jsou schopny oxidovat přímo vzdušný dusík a převádět jej na finální produkt, jímž jsou dusičnany. Přirozený pozemský cyklus dusíku je založen zejména na koloběhu mezi půdou, rostlinou, býložravcem, býložravcovým trusem a opět půdou. Zdroje ani propady nejsou za běžných, tedy lidmi neovlivněných, podmínek velké – něco dusičnanů sice vzniká atmosférickými reakcemi, jenže dusičnany jsou v anoxickém prostředí redukovány různými mikroorganizmy na kyslík, který je „dýchán“, a dusík, jenž se uvolňuje zpět do atmosféry.

Dusíkový cyklus není nic jiného než v soubor chemických a biologických procesů, které umožňují zásobovat živé bytosti dusíkem pro jejich vývoj, aby se živá bytost mohla vyvinout jako celek. Dusík je pro organismy důležitý, pokud je pro ně použitelný. Je základním prvkem pro produkci DNA, aminokyselin, bílkovin a nukleových kyselin. Dusík neustále prochází koloběhem. Posloupnost jednotlivých dusíkatých látek v cyklu je: vzdušný dusík – amoniak – organické látky – amoniak – dusitany- dusičnany – vzdušný kyslík.