Door Ethan Shaw | Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Beeldcredits:Sujinphoto_iS / iStock / Getty Images

Stikstof is het meest voorkomende gas in de atmosfeer van de aarde, maar toch is het een cruciale bouwsteen voor alle levende organismen. De stikstofcyclus – zijn reis door de atmosfeer, de geologie en de biologie – is een van de meest elegante processen van de ecologie.

De biologische rol van stikstof

Elke cel is afhankelijk van stikstof om eiwitten en aminozuren te bouwen. In planten is stikstof een kernbestanddeel van chlorofyl, het pigment dat zonlicht opvangt tijdens fotosynthese. Bij dieren is het essentieel voor DNA, enzymen en cellulair herstel.

Fotosynthese en chlorofyl

Chlorofyl bevat stikstofatomen die helpen bij het overbrengen van energie van licht naar de metabolische routes van de plant. Zonder voldoende stikstof hebben planten moeite om chlorofyl te vormen, wat leidt tot groeiachterstand en vergeling van de bladeren.

Beschikbaarheid van bruikbare stikstof

Hoewel atmosferische stikstof 78% uitmaakt van de lucht die we inademen, kunnen de meeste organismen het niet rechtstreeks gebruiken. Door stikstoffixatie zetten microben atmosferische N₂ om in ammoniak (NH₃) of nitraten (NO₃⁻), die planten en dieren kunnen opnemen.

Microbiële stikstoffixatie

Wortelgeassocieerde bacteriën, vaak in symbiose met peulvruchten, en vrijlevende bodemmicroben zijn de drijvende kracht achter deze omzetting. Hun enzymatische machinerie – nitrogenase – katalyseert de reductie van N₂, waardoor het grootste deel van de biologisch beschikbare stikstof aan ecosystemen wordt geleverd.

De stikstofcyclus in actie

Nadat planten stikstof hebben opgenomen, stroomt het door de voedselketen. Wanneer organismen afsterven, laten de afbrekers stikstof terug in de bodem of de atmosfeer vrijkomen in de vorm van gassen zoals ammoniak, lachgas of stikstofdioxide, waardoor de cyclus wordt voltooid.

Beeldcredits:Geo-grafika / iStock / Getty Images

Beeldcredits:Ivan Archipov / iStock / Getty Images