O ciclo do nitrogênio descreve as transformações que este elemento sofre entre o reino mineral e os seres vivos. O nitrogênio está presente na atmosfera, solo, plantas e animais, sofrendo processos de fixação, assimilação, mineralização e nitrificação para circular entre esses compartimentos. A ação humana tem aumentado a taxa de nitrogênio disponível e causado poluição através da emissão de compostos como óxido nitroso e óxidos de nitrogênio.

1. Ciclo do Nitrogênio
Ciclo do nitrogênio ou ciclo do azoto
O ciclo do nitrogênio ou ciclo do azoto é o ciclo biogeoquímico que
comporta as diversas transformações que este elemento sofre no seu
ciclo entre o reino mineral e os seres vivos.
Visão Geral
O processo pelo qual o nitrogênio ou azoto circula através das plantas
e do solo pela ação de organismos vivos é conhecido como ciclo do
nitrogênio ou ciclo do azoto. O ciclo do nitrogênio é um dos ciclos mais
importantes nos ecossistemas terrestres. O nitrogênio é usado pelos
seres vivos para a produção de moléculas complexas necessárias ao
seu desenvolvimento tais como aminoácidos, proteínas e ácidos
nucleicos.
O principal repositório de nitrogênio é a atmosfera (78% desta é
composta por nitrogênio) onde se encontra sob a forma de gás (N2).
Outros repositórios consistem em matéria orgânica nos solos e
oceanos. Apesar de extremamente abundante na atmosfera o

2. nitrogênio é frequentemente o nutriente limitante do crescimento das
plantas. Isto acontece porque as plantas apenas conseguem usar o
nitrogênio sob duas formas sólidas: íon de amônio (NH4+) e ion de
nitrato (NO3-), cuja existência não é tão abundante. Estes compostos
são obtidos através de vários processos tais como a fixação e
nitrificação. A maioria das plantas obtém o nitrogênio necessário ao
seu crescimento através do nitrato, uma vez que o íon de amônio lhes
é tóxico em grandes concentrações. Os animais recebem o nitrogênio
que necessitam através das plantas e de outra matéria orgânica, tal
como outros animais (vivos ou mortos).
Processos do Ciclo do Nitrogênio
Fixação
A fixação é o processo através do qual o azoto é capturado da
atmosfera em estado gasoso (N2) e convertido em formas úteis para
outros processos químicos, tais como amoníaco (NH3), nitrato (NO3-)
e nitrito (NO2-). Esta conversão pode ocorrer através de vários
processos, os quais são descritos nas secções seguintes.
Fixação Biológica
Algumas bactérias têm a capacidade de capturar moléculas de
nitrogênio (N2) e transformá-las em componentes úteis para os
restantes seres vivos. Entre estas, existem bactérias que estabelecem
uma relação de simbiose com algumas espécies de plantas
(leguminosas) e bactérias que vivem livres no solo. A simbiose é
estabelecida através do consumo de amoníaco por parte das plantas;
amoníaco este que é produzido pelas bactérias que vivem nos caules
das mesmas plantas.
Fixação Atmosférica
A fixação atmosférica ocorre através dos relâmpagos, cuja elevada
energia separa as moléculas de nitrogênio e permite que os seus
átomos se liguem com moléculas de oxigénio existentes no ar
formando monóxido de nitrogênio (NO). Este é posteriormente
dissolvido na água da chuva e depositado no solo.
A fixação atmosférica contribui com cerca de 58% de todo o nitrogênio
fixado.

3. Fixação Industrial
Através de processos industriais (nomeadamente o processo de Haber-
Bosch) é possível produzir amoníaco (NH3) a partir de azoto (N2) e
hidrogénio (H2). O amoníaco é produzido principalmente para uso
como fertilizante cuja aplicação sustenta cerca de 40% da população
mundial.
Combustão de Combustíveis Fósseis
A combustão decorrente dos motores dos automóveis e de centrais de
energia liberta monóxido e dióxido de azoto (NOx). Estes gases são
posteriormente dissolvidos na água da chuva e depositados no solo.
Assimilação
Os nitratos formados pelo processo de nitrificação são absorvidos pelas
plantas e transformados em compostos carbonados para produzir
aminoácidos e outros compostos orgânicos de nitrogênio.
A incorporação do nitrogênio em compostos orgânicos ocorre em
grande parte nas células jovens em crescimento das raízes.
Mineralização
Através da mineralização (ou decomposição) a matéria orgânica morta
é transformada no íon de amônio (NH4+) por intermédio de bactérias
aeróbicas, anaeróbicas e alguns fungos.
Nitrificação
A oxidação do amoníaco, conhecida como nitrificação, é um processo
que produz nitratos a partir do amoníaco (NH3). Este processo é
levado a cabo por bactérias (bactérias nitrificantes) em dois passos:
numa primeira fase o amoníaco é convertido em nitritos (NO2-) e
numa segunda fase (através de outro tipo de bactérias nitrificantes) os
nitritos são convertidos em nitratos (NO3-) prontos a ser assimilados
pelas plantas.

4. Desnitrificação
A desnitrificação é o processo pelo qual o azoto volta à atmosfera sob
a forma de gás quase inerte (N2). Este processo ocorre através de
algumas espécies de bactérias (tais como Pseudomonas e Clostridium)
em ambiente anaeróbico. Estas bactérias utilizam nitratos
alternativamente ao oxigénio como forma de respiração e libertam
azoto em estado gasoso (N2).
Eutrofização
A eutrofização corresponde a alterações de um corpo de água como
resultado de adição de azoto ou fósforo.
Os compostos de azoto existentes no solo são transportados através
dos cursos de água, aumentando a concentração nos depósitos de
água, o que pode fazer com que estes sejam sobre-populados por
certas espécies de algas podendo ser nocivo para o ecossistema
envolvente.
Repositórios de Azoto
Os principais repositórios de azoto são a atmosfera, plantas, animais,
solos e os oceanos.
Atmosfera
A atmosfera comporta a maior parte do azoto existente na Terra. Este
encontra-se principalmente sob a forma de N2. Estima-se que existam
3.9-4.0 x 109 TgN ( TgN = Teragrama de N = 1012 g de N ) na
atmosfera. O tempo de residência médio de uma molécula de N2 na
atmosfera é de 10 milhões de anos.
O Azoto encontra-se na atmosfera também sob a forma de monóxido
ou dióxido de azoto (NOx) e sob a forma de óxido nitroso (N2O). Sob a
forma de NOx existem 1.3-1.4 TgN com um tempo de residência médio
de 1 mês. Sob a forma de óxido nitroso (N2O) existem cerca de 1.4 x
10³ TgN com um tempo de residência de 100 anos.
Plantas e Animais
Existem cerca de 3 x 104 TgN em plantas e animais, com um tempo de
residência de 50 anos.

5. Solos
Os solos contêm cerca de 9.5 x 104 TgN, com um tempo de residência
médio de 2000 anos.
Oceanos
Nos oceanos o azoto encontra-se tanto na superfície como no fundo
em forma de sedimentos (4-5 x 108 TgN) . À superfície encontra-se
dissolvido organicamente (2 x 105 TgN).
Fluxos
O azoto transita entre os vários repositórios a diferentes taxas. A
tabela seguinte apresenta os fluxos do azoto entre a atmosfera e os
outros repositórios (nomeadamente plantas e solos).
Mundo
Habitantes [milhões] 6600
Área terrestre [10³ km²] 148939.1
Área arável % 13.13
Input TgN/ano
Fixação biológica 30
Importações (rações) 40
Fertilizantes sintéticos 80
Fixação atmosférica 60
Output TgN/ano
Produtos vegetais
Produtos animais
Emissões gasosas
(animais)
Desnitrificação (solos) 12.2
Emissões gasosas (solos) 6.9
Emissões aquáticas 122
Emissões industriais 20
Influência Humana
Como resultado da utilização intensiva de fertilizantes e da poluição
resultante dos veículos e centrais energéticas, o Homem aumentou
significativamente a taxa de produção de azoto utilizável

6. biologicamente. Esta alteração leva a alterações da concentração deste
nutriente, modeadamente em depósitos de água (através da
eutrofização), e ao excessivo crescimento de determinadas espécies
detriorando o ambiente que as rodeia.
Poluição
Poluição provocada pelas influências antropogénicas do ciclo do azoto
pode manifestar-se através de (Naturlink 2000):
• Óxido nitroso (N2O), gás libertado essencialmente por via da
combustão e o facto de ser pouco reactivo na troposfera permite
exercer os seus efeitos nocivos durante muitos anos. O seu
efeito na estratosfera assenta na deterioração da camada
protectora de ozono com influências das radiações ultravioletas.
• Óxidos do Azoto (NOx), particularmente o monóxido e o dióxido
do azoto são altamente reactivos, com vidas relativamente
curtas, por isso as alterações atmosféricas são apenas
detectadas a nível local e regional. Estas alterações manifestam-
se principalmente através de nevoeiro fotoquímico, que tem
consequências perigosas para a saúde humana, assim como para
a produtividade dos ecossistemas. O dióxido do azoto
transformado em ácido nítrico compõem a chuva ácida, que
destrói monumentos e acidifica solos e sistemas aquáticos,
desencadeando profundas alterações na composição das suas
comunidades bióticas.
-
• Nitratos (NO3 ), que contaminam águas que ao serem ingeridas
provocam várias disfunções fisiológicas.
Apesar dos ecossistemas terrestres serem vulneráveis ao excesso de
azoto, os sistemas aquáticos são os que mais sofrem, porque são os
receptores finais do excedente do azoto que chega por escorrência ou
através de descargas directas de efluentes não tratados.
Ciclo do Nitrogênio nos Aquários
Em aquários, o ciclo no nitrogênio é incompleto, devido à ausência da
fase anaeróbia. Por esta razão, os aquaristas devem realizar trocas
parciais regulares nos seus aquários e assim manter o nível de nitratos
em uma gama aceitável.

7. Bibliografia:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_do_nitrog%C3%AAnio
http://indoafundo.com