Profundizando en el proceso del ciclo del nitrógeno
Introducción
Está convenido que el nitrógeno constituye uno de los principales nutrientes, indispensables para la supervivencia de todos los organismos vivos. Es un componente necesario de muchas biomoléculas, incluyendo proteínas, ADN y la clorofila (presente en las cianobacterias y otros microorganismos con cloroplastos).
El nitrógeno es muy abundante en la atmósfera en forma de gas nitroso (N2), pero la mayoría de los organismos no pueden acceder a él en forma aprovechable, convirtiéndose en un recurso escaso, y en muchas ocasiones siendo la principal causa de que variados ecosistemas queden limitados en su productividad.
Solo cuando el nitrógeno es convertido de gas dinitrógeno (nitrógeno molecular) en amoníaco (NH3), queda disponible para ser asimilado por los productores primarios, como las plantas.
Además de gas nitroso (N2) y amoníaco (NH3), el nitrógeno se presenta en muchas formas diferentes, incluyendo formas inorgánicas (ejemplo, amoníaco, nitrato) y formas orgánicas (ejemplo, aminoácidos y ácidos nucleicos). En el ecosistema el nitrógeno sufre muchas transformaciones diferentes, y los microorganismos aprovechan o participan para su propio crecimiento en el proceso de cambio de una forma a otra.
La productividad en la biosfera depende, en gran medida, de una serie de actividades de diversos microorganismos, como son las bacterias, arqueas y hongos. La clave de esa productividad se encuentra en la transformación del nitrógeno en sus múltiples estados de oxidación.
Es una evidencia, que desde comienzos del pasado siglo XX, los humanos han influido en el ciclo global del nitrógeno, ejerciendo un impacto creciente. La fabricación de fertilizantes, así como la combustión de hidrocarburos y otras materias de origen fósil, ha alterado de forma significativa el nivel de nitrógeno fijado en los ecosistemas terrestres. Más aún, expertos predicen que dentro de pocas décadas la cantidad de nitrógeno fijado por actividades humanas, superará la realizada por procesos microbianos (descrito por el biólogo Peter Vitousek en 1997).
El aumento del nitrógeno disponible puede causar la alteración de los ecosistemas en forma de aumento de la productividad primaria, impactando en el almacenamiento de carbono (descrito previamente por el bioquímico James N. Galloway, en 1994). Es por ello que los ecologistas están prestando una gran atención a este tema, debido a la importancia que tiene el nitrógeno y sus transformaciones en todos los ecosistemas.
Las grandes transformaciones del nitrógeno son (véase el gráfico superior):
- Fijación del nitrógeno
- Nitrificación
- Desnitrificación
- Anammox
- Amonificación
En las siguientes páginas veremos estos procesos por separado.
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