Stikstofkringloop
De stikstofkringloop is de biochemische kringloop en de geochemische omzetting van stikstof in de lucht (aardatmosfeer), planten, de bodem en biomassa.
[bewerk] Korte omschrijving
Alle organismen hebben stikstof nodig daar het een bestanddeel is van aminozuren, eiwitten, DNA en van co-enzymen.
Van de totale hoeveelheid aanwezige stikstof op aarde (1015 ton) bevindt zich 99 % in de aardatmosfeer. Alleen speciale bacteriën, in het bijzonder de Cyanobacteriën, stikstofknolletjesbacteriën van de familie van de Rhizobiaceae en bacteriën van het geslacht Rhizobium in symbiose met vlinderbloemige planten kunnen de stikstof uit de lucht omzetten in nitraat. Alle andere planten, dieren en de mens kunnen geen stikstof uit de lucht opnemen en zijn afhankelijk van de vastgelegde stikstof in de biosfeer.
[bewerk] Kringloop
De stikstofkringloop bestaat uit de volgende processen:
- Vastlegging van stikstof uit de lucht door speciale bacteriën, in het bijzonder de Cyanobacteriën, stikstofknolletjesbacteriën van de familie van de Rhizobiaceae en bacteriën van het geslacht Rhizobium in de wortelknolletjes van vlinderbloemige planten.
- Beschikbaar komen voor de plant door:
- Afbraak organisch materiaal door organismen, zoals bacteriën, schimmels en dieren
- Ammonificatie
- Nitrificatie
- Opname door de plant
- Afbraak door bacteriën via:
[bewerk] Stikstofbinding door de mens
Bij het Haber-Boschproces, dat in 1909 beschikbaar kwam, wordt de stikstof uit de lucht omgezet in ammoniak door stikstof en waterstof zonder zuurstof in contact met een ijzerkatalysator onder hoge druk te verhitten:
- N2(g) + 3H2(g) ↔ 2NH3(g) + ΔH (–92kJ)
Vervolgens wordt de ammoniak gebruikt om er stikstofhoudende kunstmest van te maken. Hierdoor wordt de natuurlijke kringloop verstoort en komt er jaarlijks in Nederland uit de lucht ongeveer 60 kg stikstof, in de vorm van ammoniak per ha, op de grond neer.
