Profundizando en el proceso del ciclo del nitrógeno (continuación)
La amonificación
Cuando un organismo excreta los residuos o muere, el nitrógeno de sus tejidos se halla en la forma de nitrógeno orgánico (como aminoácidos, ADN). Seguidamente, varios hongos y procariotas descomponen el tejido y liberan de nuevo en el ecosistema el nitrógeno inorgánico como amoníaco, en el proceso conocido como amonificación. El amoníaco se halla entonces disponible para ser absorbido por las plantas y varios microorganismos.
Implicaciones ecológicas de alteraciones humanas en el ciclo del nitrógeno
Muchas actividades humanas tienen un impacto significativo en el ciclo del nitrógeno. La quema de combustibles fósiles, la aplicación de fertilizantes a base de nitrógeno, y otras actividades, pueden aumentar drásticamente la cantidad de nitrógeno biológicamente disponible en un ecosistema. Debido a que la disponibilidad de nitrógeno limita a menudo la productividad primaria de muchos ecosistemas, los grandes cambios en esa disponibilidad pueden llevar a graves alteraciones del ciclo del nitrógeno en los ecosistemas acuáticos y terrestres. La fijación de nitrógeno industrial aumentó exponencialmente desde la década de 1940, y la actividad humana ha duplicado la cantidad de fijación de nitrógeno mundial (descrito por Vitousek en 1997).
Fertilizando el suelo con abonos nitrogenados (imagen Wikimedia Commons)
En los ecosistemas terrestres, la adición de nitrógeno puede conducir a un desequilibrio de nutrientes en los árboles, cambios en la salud de los bosques, y disminución de la biodiversidad. Con el aumento de la disponibilidad de nitrógeno a menudo hay un cambio en el almacenamiento de carbono, lo que repercute en más procesos y no sólo en el ciclo del nitrógeno. En los sistemas agrícolas, los fertilizantes se utilizan ampliamente para aumentar la producción de las plantas, pero el nitrógeno no utilizado (por lo general en forma de nitrato), puede filtrarse más allá del área de cultivos terrestres, y terminar fluyendo hacia los arroyos y ríos y, en última instancia, terminar interceptando el agua potable que consumen los humanos y animales. El proceso de elaboración de fertilizantes sintéticos para uso en la agricultura al provocar que N2 reaccione con H2, conocido como el proceso Haber-Bosch, ha aumentado significativamente en las últimas décadas. De hecho, hoy en día, casi el 80% del nitrógeno que se encuentra en los tejidos humanos se originó a partir del proceso de Haber-Bosch (descrito por Howarth en 2008).
Gran parte del nitrógeno aplicado a las áreas agrícolas y urbanas entra finalmente en los ríos y sistemas cercanos a la costa. En los sistemas marinos costeros, el aumento de nitrógeno a menudo puede conducir a la anoxia (pérdida de oxígeno) o hipoxia (bajo nivel de oxígeno), alteración de la biodiversidad, cambios en la estructura de la red alimentaria, y la degradación general de hábitat. Una consecuencia común del aumento de nitrógeno es una proliferación de algas nocivas (descrito por Howarth en 2008). Las floraciones tóxicas de ciertos tipos de dinoflagelados se han asociado con alta mortalidad de peces y mariscos en algunas áreas. Incluso sin esos efectos económicos catastróficos, la adición de nitrógeno puede conducir a cambios en la biodiversidad y en la función general de los ecosistemas. Algunos incluso han sugerido que las alteraciones en el ciclo del nitrógeno pueden conducir a un mayor riesgo de enfermedades parasitarias e infecciosas entre los humanos y la vida silvestre (descrito por Johnson en 2010). Además, el aumento de nitrógeno en los sistemas acuáticos pueden llevar a un aumento de la acidificación en los ecosistemas de agua dulce.
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