Kvælstofkredsløbet | VG3

Projecter »

Kvælstofkredsløbet

Alle levende organismer har brug for kvælstof, som indgår i vigtige cellebestanddele som proteiner og nukleinsyrer (DNA og RNA).

fig1-2.jpg

Alle levende organismer har brug for kvælstof, som indgår i vigtige cellebestanddele som proteiner og nukleinsyrer (DNA og RNA). Dyr får deres behov for kvælstof dækket af indholdet i føden, mens alger, planter og bakterier optager uorganiske kvælstofforbindelser fra omgivelserne og selv indbygger dem i cellematerialet.

Kvælstof forekommer i naturen på flere forskellige former, dels som frit kvælstof, dinitrogen (N2), der udgør 78 % af Jordens atmosfære, og dels bundet i forbindelser med andre grundstoffer, som f.eks. i nitrat, NO3-, og ammonium, NH4+.

Frit kvælstof kan kun udnyttes af visse bakterier, mens alle andre organismer er afhængige af bundet kvælstof. I havet er mængden af bundet kvælstof så lille, at algevæksten oftest er kvælstofbegrænset. Det vil sige, at det er tilførslen af bundet kvælstof, der bestemmer, hvor hurtigt algerne kan vokse, og dermed hvor meget CO2 de kan binde gennem fotosyntesen. Kvælstofomsætningen i havet spiller altså en nøglerolle for havets kulstofomsætning og dermed for havets optagelse af CO2 fra atmosfæren.

Link til biologiske pumpe i CO2-projektet

fig1.jpg

Puljerne af frit og bundet kvælstof er indbyrdes forbundet af flere forskellige reaktioner, der omdanner kvælstof fra en form til en anden, og som tilsammen udgør det, vi kalder kvælstofkredsløbet, se figuren.

Fælles for reaktionerne i kredsløbet er, at de alle kan udføres af mikroorganismer. Optagelse af nitrat og ammonium udføres også af større organismer som f.eks. planter, men de øvrige processer udføres stort set udelukkende af mikroorganismer. Nogle omdanner frit kvælstof til en bunden form og stimulerer derved algevæksten, mens andre transformerer bundet kvælstof tilbage til frit N2 og hæmmer algevæksten gennem denne kvælstoffjernelse. Bakterier, der danner frit N2, kan kun gøre det under forhold med meget lidt eller slet ingen ilt. Havets iltfattige zoner er således specielt vigtige for denne del af kvælstofkredsløbet.

På Galathea3 var der derfor specielt fokus på kvælstofomsætningen, da Vædderen passerede gennem iltsvindszonen ud for Chile og Peru.

Baggrund

I det følgende kan du læse mere om, hvad der kendetegner det iltfattige hav ud for Perus kyst.

Iltfattige zoner

Iltfattige zoner i både Danmark og ved Chile. Lær her om forholdene de forskellige steder.

Foraminifere – skalbærende dyr

Foraminiferer er encellede organismer, der dominerer de organismer, der lever i en iltfri havbund.

Eukaryoter der ånder med nitrat

Det har længe været en gåde, hvordan foraminifererne klarer sig på havbunden, når der næsten ingen ilt er.

Foraminiferer og denitrifikation

Foraminiferer, der laver denitrifikation, bærer et lager af nitrat inde i deres celle.

Kvælstofkredsløbet

Alle levende organismer har brug for kvælstof, som indgår i vigtige cellebestanddele som proteiner og nukleinsyrer (DNA og RNA).

Kvælstoffets vej fra luft til land og vand

Den ene af de to største puljer af kvælstof på Jorden er bundet som ammonium i klipper og i havbunden.

Op i luften igen

Det er overraskende, at puljen af kvælstof i oceanerne er så lille (mindre end 0.01% af kvælstofpuljen i atmosfæren).

En ny proces i kvælstofkredsløbet

For mindre end 20 år siden beskrev forskerne også en helt ny proces inden for kvælstofkredsløbet.