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ecologia: Ciclo dell'azoto - ciclo biogeochimico dell'azoto

Scritto da Dott. Crisafulli F..
Pubblicato il 26-10-2019 Revisionato il 28-12-2019
Dott. Crisafulli F.

Laureato in biologia, curo da oltre quindici anni siti di informazione scientifica.

Tavola dei contenuti: Fissazione dell'azoto - Ruolo dell'uomo ed alterazione del ciclo dell'azoto

Il ciclo dell'azotociclo biogeochimico dell'azoto è un ciclo biogeochimico. L'azoto è presente nella biosfera ed in essa subisce trasformazioni e spostamenti a seguito di eventi sia fisici sia biologici. Dal punto di vista della classificazione, il ciclo dell'azoto è di tipo gassoso poiché il principale serbatoio della molecola è rappresentato dall'atmosfera.

L'azoto è una molecola di grande rilievo per la biologia delle piante e, di conseguenza, per tutta la catena alimentare poiché i vegetali ne rappresentano il punto di ingresso. In altre parole, l'azoto entra a far parte della biomassa a livello delle piante.

L'azoto inorganico è assimilato dalle piante in modo selettivo: sotto forma di ione ammonio (NH4+) e di nitrato (NO3-). L'azoto molecolare (N2) non è direttamente assimilabile dalle piante e necessita di essere interconvertito nelle due molecole appena menzionate.

Fissazione dell'azoto

Affinché l'azoto possa essere disponibile per l'assimilazione vegetale deve essere fissato. Esistono due modi affinché questo possa accadere: la fissazione fisica e la fissazione biologica. Nel primo caso, grazie all'effetto dell'energia e della temperatura dei fulmini, l'azoto è trasformato in nitrato. Nel secondo caso, un pool di batteri ed in piccola parte di licheni, operano alcuni processi enzimatici di azotofissazione. Gli elementi biologici che sono capaci di operare queste reazioni sono definiti azotofissatori.

Ciclo dell'azoto
Ciclo biogeochimico dell'azoto. In larga parte, l'azoto è presente a livello atmosferico e viene trasferito al suolo grazie alle piogge.

Fissazione biologica dell'azoto

L'azoto molecolare è fissato in un processo di fissazione batterica dai batteri azotofissatori. La maggior parte di essi fa parte dei generi Rhyzobium (presenti nelle leguminose) e Azotobacter e Clostridium, presenti invece a livello del suolo.

L'azoto molecolare è fissato ed ammonificato dai batteri in ammonio. L'ammonio è immediatamente disponibile per le piante. L'ammonio, a sua volta, può essere nitrificato in nitrato, anch'esso disponibile per le piante. La decomposizione della biomassa, e i processi di denitrificazione, portano alla liberazione di una notevole quantità di azoto molecolare che ritorna disponibile in atmosfera.

Il ciclo dell'azoto è definito a ricircolo interno poiché la maggior parte dell'azoto rimane confinata all'interno dell'ecosistema di riferimento.

Ruolo dell'uomo ed alterazione del ciclo dell'azoto

L'uomo, negli ultimi decenni, ha alterato in modo sensibile il ciclo dell'azoto attraverso l'introduzione in atmosfera di molecole azotate e la sottrazione di biomassa utile. In linea generale, la pratica della deforestazione e l'immediato utilizzo dei terreni deforestati per la coltivazione intensiva ha sbilanciato l'ecosistema per i seguenti motivi:

Anche l'immissione di gas in atmosfera, ad esempio a seguito di processi industriali, contribuisce in modo sensibile ad alterare le quantità normalmente presenti in atmosfera.

Introduzione: Ecologia, ecosistema, biosfera, nicchia ecologica. Foresta pluviale, savana tropicale.
Flusso dell'energia: Produttore primario, consumatore
Cicli biogeochimici: Ciclo del carbonio, ciclo dell'azoto, ciclo del fosforo, ciclo dello zolfo.
Popolazione: Crescita della popolazione, fattore limitante, stress ecologico.
Rapporti tra specie: Neutralismo, commensalismo, competizione, mutalismo, amensalismo.
Dinamica delle popolazioni: Competizione intraspecifica, competizione interspecifica, coevoluzione. Equazioni di Lotka-Volterra.
Dinamica degli ecosistemi: Successione ecologica.

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