Ciclo del Nitrógeno

El ciclo del nitrógeno

El componente predominante en la atmósfera es el gas nitrógeno (N₂), elemento muy poco reactivo químicamente. Solo existen dos vías para que ese nitrógeno sea aprovechable por la biosfera: la fijación abiótica, que se produce con los rayos, y la fijación biótica, por bacterias, unas que viven libres y otras que lo hacen en simbiosis con plantas, sobre todo leguminosas. En total, la fijación solo representa el 12% del nitrógeno necesario para la producción primaria del conjunto de la biosfera. El resto se obtiene con el reciclado del nitrógeno presente en la materia orgánica. Hay una serie de bacterias que oxidan el nitrógeno orgánico y lo transforman en nitrógeno mineral, que es el que toman las plantas por las raíces.

El proceso contrario a la fijación es la desnitrificación, que devuelve gas nitrógeno a la atmósfera

El ciclo del nitrógeno es el circuito biogeoquímico que suministra nitrógeno a los seres vivos y lo mantiene circulando en la biósfera. Está compuesto por procesos bióticos y abióticos. El amonio (NH₄+) y el nitrato (NO₃–) forman algunas de las presentaciones más importantes de este elemento, así como el nitrógeno biatómico en estado gaseoso (N₂).

Es uno de los ciclos biogeoquímicos más importantes para el equilibrio de la vida, ya que el nitrógeno (N) es un elemento químico sumamente abundante en la composición de la materia orgánica y en la atmósfera terrestre (78% de su volumen).

En este ciclo se encuentran interrelacionados los diferentes niveles de seres vivos, autótrofos y heterótrofos, los minúsculos organismos descomponedores de la materia orgánica, y el inmenso volumen de nitrógeno de la atmósfera.

El ciclo del nitrógeno puede resumirse de la siguiente manera:

• Fijación del nitrógeno. Este elemento gaseoso es fijado por las bacterias y otros procariontes mediante procesos metabólicos diversos, convirtiéndolo en distintos compuestos orgánicos aprovechables, como el amoníaco (NH3). Estos microorganismos se pueden hallar en el suelo y el agua, o bien como simbiontes de las plantas. Dichas moléculas nitrogenadas son aprovechadas por las plantas, que componen con ellos diversas moléculas orgánicas.
• Transmisión a los animales. Siguiendo el orden de la cadena trófica, el nitrógeno en las plantas pasa a los animales herbívoros y luego a los carnívoros, esparciéndose entre los distintos eslabones de la pirámide alimentaria. El exceso de nitrógeno es expulsado de sus cuerpos mediante la orina, rica en amoníaco, volviendo así al suelo para continuar con el ciclo.
• Descomposición nitrificante. El amoníaco del suelo, proveniente de la orina de los animales o de la acción de las bacterias fijadoras, sirve de alimento a otro tipo de microorganismos de acción nitrificante, o sea, que descomponen el amoníaco y lo oxidan en nitritos (NO₂–) y nitratos (NO₃–).
• Descomposición desnitrificante. Estos últimos compuestos sirven, a su vez, de alimento a otro tipo de procariontes, esta vez de metabolismo desnitrificante, o sea, que descomponen las moléculas de nitrito y nitrato, obteniendo energía para vivir y liberando de vuelta a la atmósfera el nitrógeno en estado gaseoso, para que el ciclo pueda recomenzar.

Importancia del ciclo del nitrógeno

El ciclo del nitrógeno es un circuito vital para la existencia de la vida tal y como la conocemos, ya que las formas de vida como animales, las plantas e incluso el ser humano somos incapaces de fijar el nitrógeno a partir de su forma gaseosa (N2), a pesar de que lo necesitamos enormemente para nuestros tejidos.

Por ese motivo, dependemos de la manipulación del gas por otras formas de vida, que no por microscópicas son menos importantes. Así es como el nitrógeno llega a nosotros a través de una larga cadena de transmisión.

Ciclo del nitrógeno en el agua

El ciclo del nitrógeno no varía mucho cuando ocurre en el agua, o sea, en la superficie de lagos, mares y ríos. El nitrógeno puede llegar al agua por escurrimiento, fruto de los fertilizantes humanos o naturales. En otros casos, se trasmite por las cadenas tróficas marinas, en las que muchos animales terrestres se incorporan al mar.

Del modo que sea, este ingreso de sustancias orgánicas nitrogenadas se reparte entre los distintos depredadores, dejando un residuo de materia nitrogenada en el suelo oceánico, en donde es descompuesta por diversos tipos de microorganismos. Así, el ciclo microscópico entre nitrificantes y desnitrificantes se repite, y vuelve a liberar el nitrógeno gaseoso a la atmósfera.