5. Азот – основной компонент воздуха

Азот газообразный, благодаря химической инертности изначально аккумулировался в атмосфере, выделяясь из недр Земли при извержении вулканов, выносе гидротерм и газовых струй. В настоящее время годовое поступление газообразных соединений азота из недр Земли в атмосферу составляет 1,010⁶ т 12, с.86.

Мы уже говорили, что первыми организмами, начавшими преобразование планеты, были цианобактерии – сине-зеленые водоросли. Но они осуществляли облагораживание атмосферы не только в виде разложения углекислоты, фиксации углерода в своих тканях и выделения кислорода. Не менее важно, что цианобактерии способны усваивать и накоплять атмосферный азот – один из самонужнейших элементов в построении белков, нуклеиновых кислот и других составляющих живого организма. Хотя мы, как и все остальные растения и животные прямо-таки купаемся в азоте (78% в воздухе), без азотфиксирующих сине-зеленых бактерий, поставляющих живым организмам Земли 90% азота (остальное количество его дают грозовые разряды молний), наше существование, а равно и существование всей остальной Жизни, было бы невозможно.

Непосредственно из воздуха ни животные, ни растения усвоить азот не могут, и в этом кое-кто склонен видеть вопиющую непредусмотрительность природы. Но … можно только с восхищением изумиться предусмотрительности природы, поставившей единственный лимитирующий фактор на пути безграничного стремления к размножению живого вещества. Если бы растения свободно усваивали азот из воздуха, возможно, что давно бы наступил конец света, а может быть, во всяком случае для нас, и не начинался. Ибо безудержно размножаясь, они бы заполонили сплошным покровом не только сушу, но и море и океаны, превратив их в верховые болота. Не говоря уже о катастрофической для всей биосферы потери равновесного состояния между атмосферой, гидросферой и литосферой.

Мало того, чтобы предотвратить даже локальное апокалипсическое размножение растительности, существуют и микроорганизмы, которые денитрифицируют почву, восстанавливая нитраты, которые улетучиваются в атмосферу. Так основной фонд мирового азота сохраняется в той стабильности, которая и обеспечивает безграничное уже не размножение, а развитие и обновление жизни (рис. 2).

Рис. 2. Биохимический цикл азота

Грозы мы привыкли считать неуправляемыми стихийными бедствиями. Но в биосферном организме они не только естественное, но и необходимое явление. Самый грозовой месяц – июль. Как выяснилось, грозовые разряды поставляют на землю, а значит, растениям 10 процентов потребного для них азота из воздуха. И поставляют как раз вовремя: именно к июлю иссякают накопленные в семенах и остатках отмерших прошлогодних растений запасы азота, именно в этом месяце растениям для роста и развития необходимы дополнительные поступления свободного азота, иначе они не успевают вызреть и дать семена.

Таким образом, круговорот азота – один из самых сложных, поскольку включает как газовую, так и минеральную фазу, и одновременно самых идеальных круговоротов.

Уточните понятие денитрификация….

1 превращение газообразного азота в аммонийную форму;

2 осуществляется окисление иона аммония (NH₄⁺) до нитрита (NO₂^-) или нитрита до нитрата (NO₃^-);

3 связывание атмосферного азота с кислородом в процессе электрических разрядов во время гроз, а затем выпадение с дождями на поверхность почвы;

4 восстановление нитритов и нитратов до газообразных соединений молекулярного азота (N₂) или оксида азота (N₂O).