Ciclo del nitrógeno

Stephen Rhoton
Stephen Rhoton
Graduado en Ingeniería de Sistemas Biológicos

El ciclo del nitrógeno es un ciclo biogeoquímico que facilita la circulación y suministro del nitrógeno en los seres vivos. El nitrógeno es un elemento abundante en la atmósfera que, para ser absorbido por seres vivos, primero ha de pasar por procesos químicos.

Hay dos tipos de procesos químicos que influyen en el ciclo del nitrógeno. Uno conlleva los procesos bióticos o biológicos, llevados a cabo por plantas, animales, hongos y bacterias. El otro tipo, los procesos abióticos o no biológicos. En este caso, los agentes influyentes son la luz, el pH, el clima o las características del suelo, entre otros.

Esquema y dibujo del ciclo del nitrógeno con todas las etapas

El ciclo de nitrógeno nos permite entender qué cambios sufre el nitrógeno a lo largo del tiempo. Gracias a este ciclo, el elemento pasa de estar en la atmósfera a estar disponible en el agua o suelo para su asimilación. Como el nitrógeno es uno de los nutrientes más importantes para los seres vivos, la existencia de este ciclo biogeoquímico es fundamental.

El ciclo del nitrógeno consta de varias fases que deben realizarse para que el nitrógeno pueda ser aprovechado por los seres vivos. A continuación, explicamos cada etapa.

Etapas del ciclo del nitrógeno

Ciclo del nitrógeno

1. Fijación del nitrógeno

La fijación del nitrógeno se realiza mediante microorganismos fijadores de este elemento. Existen bacterias en el suelo y agua que toman el nitrógeno atmosférico para incorporarlos en sus células. Gracias a esto, el nitrógeno está al alcance de las plantas para que puedan absorberlo y nutrirse de ello.

Otra forma en la que sucede esta fijación es a raíz de fenómenos meteorológicos. Las tormentas y la lluvia permiten que el nitrógeno se precipite sobre el suelo, los ríos, lagos y mar, y con ello, incrementa la disponibilidad del elemento en estos medios.

2. Amonificación

Todos los seres vivos contienen diferentes proporciones de nitrógeno en sus cuerpos. Cuando estos seres mueren, en especial plantas y animales, se descomponen con el tiempo, liberando materia orgánica que contiene nitrógeno.

Los descomponedores, es decir, hongos y bacterias, son los encargados de llevar a cabo esta descomposición. Al alimentarse de los restos, el nitrógeno se libera en el medio en forma de amoniaco (NH3) o amonio (NH4+). Este es un paso previo importante para que otras plantas y animales puedan servirse del nitrógeno.

Los desechos en forma de orina y excrementos contienen bastante nitrógeno. Estos desechos contribuyen al ciclo, pues también se descomponen por hongos y bacterias.

3. Nitrificación

Después de la etapa de amonificación, da lugar la nitrificación. En ella, el amoniaco y amonio se transforman en nitritos (NO2-) y nitratos (NO3-), gracias a la acción de otros microorganismos. Esta fase es crucial para que el nitrógeno esté en una forma química apta para el consumo por parte de plantas y animales.

4. Asimilación

Las plantas pueden asimilar tanto los nitratos (NO3-) como los amonios (NH4+) presentes en el suelo o agua, a través de las raíces. A partir de ellos, las células vegetales sintetizan aminoácidos, que contienen al menos una pequeña proporción de nitrógeno.

Toda la cadena trófica se beneficia de esto. Los animales herbívoros comen plantas y, a su vez, asimilan el nitrógeno. Los animales carnívoros se alimentan de los herbívoros, por lo que el nitrógeno pasa a ellos. Cuando estos animales mueren, se descomponen, por lo que volvemos a la etapa de amonificación, formando así un ciclo interno.

5. Desnitrificación

Parte del nitrógeno presente en el suelo y agua no pasa por las plantas o animales, sino que son asimilados por otro tipo de microorganismos. Hablamos de las bacterias desnitrificantes, los cuales descomponen nitratos y nitritos, liberando nitrógeno gaseoso.

Con el paso del tiempo, el nitrógeno gaseoso presente en el suelo y agua vuelve a la atmósfera, reiniciando este ciclo biogeoquímico.

Vea también Ciclos biogeoquímicos.

Importancia y características del ciclo del nitrógeno

El nitrógeno es un elemento importante para la formación de proteínas, ADN, fosfolípidos y carbohidratos en seres vivos. No obstante, la mayoría de seres vivos no pueden asimilar el nitrógeno en su forma gaseosa (N2). Por esa razón, necesitan del ciclo del nitrógeno para que puedan absorber dicho elemento en formas aptas para su consumo.

El ciclo del nitrógeno es esencial para mantener el equilibrio de la vida en la biósfera terrestre. Es un elemento abundante en la materia orgánica y su presencia es vital para formar la atmósfera tal y como la conocemos. Es preciso que el nitrógeno se mueva a través de las diferentes etapas; de lo contrario, se pierde el equilibrio.

Otro motivo por el que este ciclo es clave para la vida es que contribuye a la fertilidad de los suelos. Si no fuera por la fijación del nitrógeno y la descomposición de los seres vivos, habría escasez de este elemento en el suelo. Sin nitrógeno asimilable, las plantas no pueden crecer y los animales se quedan sin alimentos.

Algunas características principales del ciclo del nitrógeno son:

  • Es un proceso lento, pues una partícula de nitrógeno puede tardar años e incluso siglos para completar el ciclo.
  • Las bacterias son las protagonistas de este ciclo, pues son las encargadas de fijar, nitrificar y desnitrificar.
  • El ciclo de nitrógeno se interconecta con otros ciclos biogeoquímicos en diferentes etapas, principalmente los ciclos de oxígeno e hidrógeno.
  • El aire, suelo y agua son los medios en los que se realiza este ciclo. No obstante, hay partículas de nitrógeno que no circulan por el agua o el suelo, pues depende de dónde se encuentran las bacterias que las fijan.
  • El nitrógeno, en su forma gaseosa (N2), es el elemento más abundante en la atmósfera, conformando el 78% de la misma.

Vea también Nitrógeno.

El ciclo del nitrógeno y la actividad humana

Existen diversas actividades humanas que afectan negativamente el ciclo del nitrógeno. Por ejemplo:

  • fertilizar excesivamente los suelos;
  • la tala de árboles;
  • el cultivo intensivo sin tiempo de reposo;
  • las centrales térmicas; o
  • el combustible de los vehículos.

Todas estas actividades afectan notoriamente a este ciclo porque modifican los niveles de nitrógeno en su estado natural y contribuyen a la contaminación. Una de las consecuencias principales es la lluvia ácida, producida por la presencia de ácido nítrico (HNO3) en el vapor de agua.

Vea también:

Cómo citar: Rhoton, Stephen (27/11/2023). "Ciclo del nitrógeno". En: Significados.com. Disponible en: https://www.significados.com/ciclo-del-nitrogeno/ Consultado:

Stephen Rhoton
Stephen Rhoton
Stephen se graduó en 2017 en Ingeniería de Sistemas Biológicos, y finalizó en 2020 los estudios del máster en Tecnologías Facilitadoras para la Industria Alimentaria y de Bioprocesos. Cursó ambos en EEAABB (Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona).
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