Importancia de los Ciclos del Carbono y el Nitrógeno en la Naturaleza
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El Ciclo del Carbono
Mediante el proceso de fotosíntesis, las plantas toman el carbono en forma de CO2 de la atmósfera o del agua, asimilándolo durante la fase oscura de dicho proceso para formar moléculas orgánicas. Parte del carbono vuelve al medio inerte en la misma forma (CO2) como resultado de la respiración, tanto de las propias plantas como de los organismos consumidores y descomponedores. Los desechos, restos o cadáveres que contienen carbono vuelven también al medio inorgánico en forma de compuestos sencillos por acción de los descomponedores (bacterias y hongos).
El Ciclo del Nitrógeno
La fuente principal de nitrógeno es la atmósfera, de la que este gas constituye un 78%; sin embargo, este nitrógeno atmosférico (N2) solo puede ser fijado por un grupo de bacterias fijadoras del nitrógeno que transforman este gas en compuestos nitrogenados utilizados directamente por las plantas.
Bacterias Fijadoras y Simbiosis
Entre el grupo de bacterias fijadoras del nitrógeno destaca el género Rhizobium, que se encuentra en simbiosis con las raíces de las plantas leguminosas, tales como:
- Guisantes
- Judías
- Tréboles
- Alfalfa
Estas bacterias se introducen en los tejidos del vegetal, donde proliferan y desarrollan una especie de nódulos fijadores del nitrógeno.
Transformación en el Suelo y Cadenas Tróficas
El resto de las plantas depende del nitrógeno que se encuentra en el suelo, de donde lo toman en forma de nitratos. Cuando cualquier organismo muere, el nitrógeno de los restos orgánicos (proteínas y ácidos nucleicos) se convierte en amoníaco o ion amonio (amonificación) por acción de bacterias y hongos presentes en el suelo. Otros grupos de bacterias del suelo oxidan los iones amonio a nitritos y, finalmente, las bacterias oxidan los nitritos a nitratos (bacterias nitrificantes).
Los nitratos son ya fácilmente absorbidos por las raíces de las plantas y utilizados para formar moléculas propias que contienen nitrógeno (proteínas y ácidos nucleicos). Mediante las cadenas tróficas, el nitrógeno asimilado en estas moléculas del vegetal pasa a los animales.
Desnitrificación y Prácticas Agrícolas
Existe un grupo de bacterias desnitrificantes que, en condiciones anaerobias y de inundación, convierten los nitratos del suelo en nitrógeno molecular que escapa a la atmósfera. Por esta razón, los agricultores drenan las tierras para reducir la desnitrificación y añaden fertilizantes para incrementar los niveles de nitrato del suelo.