Kvävets kretslopp
Kväve används främst i aminosyror som binds samman till proteiner. Trots att kväve är det vanligaste ämnet i luften är det ofta en bristvara för växter och alger. Orsaken är att de inte kan ta upp atmosfärens kvävemolekyler, N2. De använder sig i stället av kväveföreningar som ammoniumjoner (NH4+) och nitratjoner (NO3-). Kvävets kretslopp kan förenklat delas upp i två delar.
Från nedbrytning av organiskt bundet kväve
Urinämne från djur och aminosyror från döda organismer bryts ned till ammoniumjoner. Bakterier kan omvandla ammoniumjoner till nitratjoner. Växter och alger kan ta upp både ammonium- och nitratjoner och bygga upp nya aminosyror.
Från oorganiskt kväve i atmosfären
Kväve från atmosfären kan tas upp av vissa bakterier och bindas i aminosyror. Processen kallas kvävefixering. När bakterierna dör blir kvävet tillgängligt för växterna. Kväve kan även återgå till N2 i atmosfären genom denitrifikation.
Kvävefixerande bakterier lever ofta i symbios med växter. Baljväxter, till exempel ärtor och klöver, används inom jordbruket för biologisk kvävefixering. En klöverplanta har små knölar på rottrådarna. Dessa så kallade noduler innehåller kvävefixerande bakterier.
Noduler på vitklöver, Trifolium repens
Denitrifikation sker främst i vattenfylld mark, där det råder syrebrist. Bakterier kan då ta upp syre från nitrat och bilda kvävgas (N2) som går upp i atmosfären. Detta är något som jordbrukare försöker undvika genom att dika ut sina åkrar så att marken blir ordentligt genomluftad. Om marken innehåller syrgas behålls nitratjonerna i markvattnet och kan då användas av växter. I kärr och mossar finns växter som anpassats till kvävebristen genom att fånga insekter och andra smådjur. Sileshår, tätört och bläddror är "köttätande" växter som förekommer i våtmarker. Ammonium kan omvandlas till ammoniak (NH3) som avges till luften. Gasen bildas främst vid hantering av gödsel inom jordbruket. Nedfall av ammoniak ökar kväveinnehållet i områden långt från källan.
Kolets kretslopp | Syrets kretslopp | Fosforns kretslopp |
Full fart på denitrifikationen. Hornborgasjön 1992