Desnitrificación
Toda la vida en el planeta depende del nitrógeno. El nitrógeno, un elemento químico, es utilizado por microbios, plantas y animales para vivir. Sin embargo, el nitrógeno se recicla en un proceso llamado ciclo del nitrógeno. Este proceso tiene muchos pasos, pero quizás el paso más importante es la desnitrificación. La desnitrificación es el último paso en el ciclo del nitrógeno donde tiene lugar la reducción del nitrato del suelo a gases que contienen nitrógeno, como óxido nítrico, óxido nitroso y gas nitrógeno.
La desnitrificación se basa en la actividad microbiana para romper los elementos que contienen nitrógeno. Los microbios consumen nitrato para producir energía, pero en el proceso se produce la desnitrificación y se reduce el nitrógeno. Específicamente, los microbios del suelo utilizan nitrato como aceptor de electrones terminal para formar nitrito en un proceso llamado reducción. El nitrito se reduce aún más a óxido nítrico, luego a óxido nitroso y luego a gas nitrógeno.
Suelo y desnitrificación
Como se explicó anteriormente, los microbios son responsables de la desnitrificación. Más específicamente, las bacterias del suelo que pueden vivir en una variedad de entornos y soportar mucho calor, grandes cantidades de sal en el suelo y, en general, pueden sobrevivir cuando el oxígeno está presente o no. Esta es la razón principal por la que estos microbios del suelo utilizan nitrato como aceptor de electrones porque el oxígeno no siempre es accesible.
En el ambiente del suelo, donde tiene lugar la desnitrificación, a veces se agota el oxígeno. Esto se debe a la adición de grandes cantidades de agua al suelo, lo que hace que el suelo se sature e impida que el oxígeno se difunda. Esto puede ser el resultado de lluvias que provocan inundaciones, aumento del riego o derretimiento rápido de la nieve. Una buena regla general es que si se acumula agua, es probable que se produzca desnitrificación en el suelo.
Aspectos negativos de la desnitrificación
La desnitrificación generalmente requiere una falta de oxígeno, microbios y una fuente de nitrato que se utilizará para crear energía para los microbios. A medida que los microbios reducen varios compuestos que contienen nitrógeno, comenzando con el nitrato, otros gases pueden difundirse a la atmósfera causando impactos negativos. Normalmente, esto ocurre cuando hay un exceso de un gas en particular, que no se puede reducir antes de difundirse a la atmósfera.
Uno de los gases que contienen nitrógeno es el óxido nitroso. Este químico es muy importante en el calentamiento global y retiene 310 veces más calor que el dióxido de carbono. Se ha identificado que este gas altera los patrones climáticos y meteorológicos a largo plazo, lo que podría afectar drásticamente la producción de alimentos, la salud del suelo y la gestión de la tierra. Es importante preocuparse por el óxido nitroso y también es motivo de preocupación cuando se produce la desnitrificación en suelos húmedos. Cuando el suelo está saturado de agua y la desnitrificación no ocurre rápidamente, el nitrato se puede perder por lixiviación. Esto no es beneficioso para el medio ambiente ni para la producción de alimentos, ya que el nitrato es un fertilizante de suelo muy caro.
Resumen de la lección
La desnitrificación es el proceso mediante el cual los microbios del suelo reducen el nitrato a gas nitrógeno cuando no hay oxígeno presente. Este proceso es vital para el reciclaje de nitrógeno para la salud del suelo, el crecimiento microbiano y vegetal y la salud animal. La desnitrificación puede afectar negativamente al calentamiento global a través de la pérdida de óxido nitroso. Cuando hay exceso de nitrato en el suelo, la desnitrificación puede prevenir la pérdida de nitrato por lixiviación reduciéndolo a nitrito, luego a óxido nítrico, luego a óxido nitroso y, finalmente, a nitrógeno gaseoso.
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