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Il ciclo dell'azoto - Giorgio Nebbia -
Il trasferimento di materia e di energia attraverso le forme viventi richiede la presenza di molecole organiche contenenti, oltre a CARBONIO, IDROGENO e ossigeno, anche molti altri elementi, fra cui l'azoto e il fosforo.
La formazione di molecole contenenti azoto avviene attraverso la "fissazione" dell'azoto molecolare N2 presente nell'atmosfera in grande quantità (circa 78 % in volume); su ogni m2 di superficie terrestre si trovano quindi circa 8 x 106 g di azoto gassoso.
La fissazione dell'azoto atmosferico consiste nella combinazione chimica di questo elemento con altri elementi (come idrogeno, ossigeno, CARBONIO, eccetera).
La maggior parte degli organismi vegetali autotrofi, infatti, sono in grado di assimilare l'azoto soltanto quando è disciolto nei liquidi circolanti nel terreno in forma di sali dell'acido nitrico; soltanto alcuni batteri sono capaci di fissare direttamente l'azoto atmosferico.
Alcuni di questi (delle specie Rhizobium) vivono in simbiosi nelle radici delle piante leguminose e trasferiscono a tali piante le proprie molecole organiche azotate ricavandone in cambio l'energia per la propria vita.
Il "ciclo dell'azoto" comincia con la fissazione dell'azoto atmosferico con l'ossigeno, con formazione di OSSIDI DI AZOTO.
La reazione fra azoto e ossigeno e' resa possibile dall'alta temperatura (circa 10.000oC) e dal calore forniti delle scariche elettriche che attraversano l'atmosfera.
Gli OSSIDI DI AZOTO, reagendo con l'acqua, si trasformano in parte in acido nitrico che viene trascinato dalle piogge sugli oceani e sui continenti.
Si calcola che la quantita' di azoto (espresso come elemento N) fissato per via microbiologica nelle terre emerse e nei mari sia di circa 200-250 x 1012 g/anno e che la quantità di azoto fissato dai lampi sia di circa 30 x 1012 g/anno.
Sia nei continenti, sia nei mari l'acido nitrico si combina con i sali presenti e dà luogo alla formazione di nitrati; i vegetali sono in grado di assorbire l'azoto proprio come ioni dell'acido nitrico e di incorporarlo negli amminoacidi che, successivamente, si trasformano in proteine.
L'azoto contenuto nelle molecole degli organismi autotrofi viene assorbito dai consumatori che rielaborano tali molecole in altre che fanno parte del loro organismo. Le molecole azotate delle spoglie dei vegetali e degli animali e degli escrementi animali, nel corso della decomposizione si trasformano in molecole più semplici (acido urico, urea, ammoniaca).
Nel terreno e nei mari sono presenti dei batteri ossidanti che trasformano lo ione ammonio in ione nitroso (Nitrosomonas) e lo ione nitroso in ione nitrico (Nitrobacter).
Una parte dei nitrati del terreno viene assorbito dai vegetali e rientra in ciclo; una parte viene trascinato nelle falde idriche sotterranee, nei fiumi o nel mare; una parte viene decomposto da batteri denitrificanti, con formazione di azoto gassoso che ritorna nell'atmosfera.
In molte zone coltivate la quantita' di azoto sottratto dal terreno ad opere delle colture è maggiore di quella dell'azoto restituito attraverso il normale ciclo di questo elemento.
In tal caso occorre reintegrare l'azoto nel terreno con l'apporto di concimi sintetici (nitrati, sali di ammonio, urea).