O documento descreve o ciclo do nitrogênio nos ecossistemas, incluindo suas principais formas, processos de fixação, nitrificação, desnitrificação e como é utilizado pelos seres vivos. O nitrogênio é essencial para a vida, mas em excesso pode causar eutrofização e poluição hídrica.

1. Ciclo do Nitrogênio

2.  As principais fontes naturais de N são: a
chuva, material orgânico e inorgânico de origem
externa e a fixação biológica no lago por bactérias
e algas cianofíceas.
 O Nitrogênio apresenta-se sob várias formas:
• nitrato(NO3-)
• nitrito(NO2-)
• amônia (NH3)
• íon amônio (NH4+)
• óxido nitroso (N2O),
• nitrogênio molecular (N2),
• nitrogênio orgânico
dissolvido(peptídeos, purinas, aminas, aminoácidos, etc.)
• nitrogênio orgânico
particulado (bactérias, fitoplâncton, zooplâncton e
detritos), etc.

3.  Dentre essas diferentes
formas, o nitrato, juntamente com o íon
amônio, são os mais importantes, já que são as
principais fontes de alimento para os produtores
primários.
 Somente quando a concentração das formas
inorgânicas de N atinge valores muito baixos ou é
esgotada, é que as formas orgânicas são
aproveitadas pelos organismos aquáticos.
 O íon amônio é a forma preferencial de nitrogênio
inorgânico para as atividades de bactérias e
fungos, estando presente na água como NH4+ e
NH4OH, cuja proporção, depende da temperatura
e do pH

4. 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.

6. 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 nitrogênio é frequentemente
o nutriente limitante do crescimento das
plantas.

7.  Isto acontece porque as plantas apenas
conseguem usar o nitrogênio sob três
formas sólidas: íon de amônio (NH4+), íon
de nitrito (NO2-) e íon de nitrato (NO3-),
cuja existência não é tão abundante.
 Estes compostos são obtidos através de
vários processos tais como
a fixação e nitrificação.

8. 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)

9. A fixação é o processo através do qual o
nitrogênio 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-).

10.  O Nitrogênio, que é um dos produtos da
decomposição dos seres vivos, vai para
atmosfera. Algumas bactérias – dos
gêneros Azotobacter e Clostridium – fixam o
nitrogênio nas raizes das Leguminosas.
 Essas Bactérias vivem em simbiose com as
raízes destas plantas, ou seja: é uma troca de
favores entre as bactérias e as leguminosas.
 O nitrogênio que estava na atmosfera, então, se
transforma em Nitrato (NO3) e em Nitrito ( NO2),
se fixando nos nódulos das raízes desta plantas.
Assim, entram no processo de fotossíntese e as
plantas “constroem” as cadeias de Proteína com
esses Nitratos e Nitritos.

11.  Depois, os animais herbívoros se alimentam
da planta – e conseqüentemente da proteína-
e o Nitrogênio volta a fazer parte da Cadeia
Alimentar.
 Mas somente com a participação
destas bactérias nitrificantes (que fazem a
fixação do Nitrogênio no solo) isso poderia
ocorrer.
 Quando o animal morre, novamente o
Nitrogênio entra na atmosfera e o Ciclo
recomeça.

13.  Atravésda mineralização (ou
decomposição) a matéria orgânica morta é
transformada no íon de amônio (NH4+) por
intermédio de
bactérias aeróbicas, anaeróbicas e alguns
fungos.

14.  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.

15. 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.

16. 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 oxigênio como forma de respiração e
libertam nitrogênio (azoto) em estado gasoso
(N2).

17. 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.

19. 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
oxigênio 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.

20.  Através de processos industriais
(nomeadamente o processo de Haber-
Bosch) é possível
produzir amoníaco (NH3) a partir de azoto
(N2) e hidrogênio (H2).
 O amoníaco é produzido principalmente
para uso como fertilizante cuja aplicação
sustenta cerca de 40% da população
mundial.

21.  Óxido nitroso (N2O), gás libertado essencialmente por
via da combustão e o fato 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 reativos, 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.

22.  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
diretas de efluentes não tratados.