Typen kierto

Jos aiot voittaa hyppykilpailun tänään sinun täytyy syödä porkkanoita, jotta saat paljon energiaa! Kasvaakseen porkkanat tarvitsevat auringonvaloa, hiilidioksidia ja vettä. Mutta ne tarvitsevat myös ravinteita. Typpi ja fosfori ovat kaksi tärkeimmistä ravinteista. Mikaelilla on hieman kasvien ruokaa, jota hän voi käyttää lannoitteena porkkanakasveille.

Lannoite sisältää typpeä, mutta miksi tätä täytyy lisätä kasveille, jos ilma koostuu pääosin typpikaasusta? Meitä ympäröi valtava määrä typpeä, mutta yleensä juuri sen aineen puute on se, joka rajoittaa, kuinka isoiksi kasvit kasvavat! Kuinka voi olla näin? Siksi koska kasvit ja eläimet eivät voi käyttää ilmassa olevaa typpeä suoraan. Mutta on yksi tapa miten siitä voi tulla osa biologista kiertoa.

Ollakseen käyttökelpoista kasveille ja eläimille, typen pitää olla sitoutuneena erilaisiksi typpiyhdisteiksi. Tämä prosessi, jota kutsutaan, typensidonnaksi, vaatii paljon energiaa. Maaperässä ja vedessä on tietynlaisia bakteereita. Nämä bakteerit voivat käyttää ilmassa olevaa typpeä, muodostaen ammoniumioneita. Sen jälkeen ammoniumionit voidaan muuntaa typpiyhdisteiksi, kuten nitraateiksi.

Tässäkin ovat asialla bakteerit. Typpeä sitova bakteeri maaperässä löytyy usein esimerkiksi palkokasvien juuristosta. Meressä oleva bakteeri, joka voi sitoa typpeä, on nimeltään syanobakteeri. Typpeä voi myös sitoutua salamaniskujen vaikutuksesta, jotka saavat ilmassa olevan typen reagoimaan hapen kanssa. Tämä tuottaa typen oksideja, jotka voidaan muuntaa nitraateiksi.

Kun typpi on erilaisten yhdisteiden muodossa, myös kasvit voivat imeä sitä ja käyttää sitä niiden DNA:n ja proteiinien rakentamiseen. Eläimet syövät kasveja. Typpi palaa maaperään eläinten virtsan ja ulosteen kautta... Tai kun kasvi tai eläin kuolee. Sienet ja bakteerit hajottavat kuolleet eläimet ja kasvit.

Typpi, joka oli sitoutuneena kasveihin tai eläimiin on lopulta muuttunut ammoniumiksi. Tämän ammoniumin voi joko imeä joku toinen kasvi... tai se voi muuntua nitraatiksi. Toiset bakteerit voivat muuttaa nitraatti-ionit takaisin kaasumaiseksi typeksi ja hapeksi. Se on ainoa tapa, millä typpi voi palautua takaisin ilmaan.

Tätä prosessia kutsutaan denitrifikaatioksi, ja se on tapa bakteereille tuottaa energiaa paikoissa kuten soissa, joissa on hapenpuutetta. Typen kierto näyttää tältä. Ilmassa oleva typpi muutetaan ammonium- tai nitraattiyhdisteiksi, joka voi sitoutua kasveihin tai eläimiin. Eläinten jätösten kautta, tai kun eläimet tai kasvit kuolevat, typpiyhdisteet päätyvät takaisin maaperään, josta ne voivat imeytyä taas. Tai toiset bakteerit voivat muuntaa osan nitraatti-ioneista takaisin kaasumaiseksi typeksi.

Joten Mikael, nyt näet miksi porkkanat saattavat tarvita ylimääräistä typpeä kasvaakseen kunnolla.