يشكل النيتروجين حوالي 78% من الهواء، لكن معظم الكائنات الحية لا تستطيع استخدامه مباشرةً. تعمل دورة النيتروجين على نقل هذا العنصر عبر الغلاف الجوي والتربة والماء والكائنات الحية، محولةً إياه إلى أشكال تستطيع النباتات والحيوانات استخدامها. تقوم البكتيريا بمعظم العمل. تقوم البكتيريا المثبتة للنيتروجين، التي تعيش حرة في التربة أو في عُقيدات على جذور البقوليات، بتحويل النيتروجين الجوي إلى أمونيا. بينما تقوم بكتيريا أخرى بتحويل الأمونيا إلى نترات، التي تمتصها النباتات. تحصل الحيوانات على النيتروجين من خلال تناول النباتات أو الحيوانات الأخرى. وعندما تموت الكائنات الحية، تقوم الكائنات المحللة بتفكيك أنسجتها وإطلاق النيتروجين مرة أخرى إلى التربة.

ضاعفت الأنشطة البشرية كمية النيتروجين المتسربة إلى البيئة. إذ يُطلق إنتاج الأسمدة وحرق الوقود الأحفوري مركبات نيتروجينية تفاعلية، قد تتسرب إلى المجاري المائية، مُسببةً ازدهار الطحالب وظهور مناطق ميتة. كما يُمكن أن تُشكّل هذه المركبات أكسيد النيتروز، وهو غاز دفيئة قوي. تُعدّ إدارة دورة النيتروجين من أصعب التحديات البيئية، لأن النيتروجين عنصر أساسي في إنتاج الغذاء. والهدف ليس التخلص منه، بل استخدامه بكفاءة أكبر.

الطلاب الرئيسيون

• التثبيت: تحويل غاز النيتروجين إلى أمونيا.
• النترجة: تحويل الأمونيا إلى نترات.
• الاستيعاب: تمتص النباتات والحيوانات النيتروجين.
• نزع النيتروجين: تحويل النترات مرة أخرى إلى غاز النيتروجين.

دورة النيتروجين غير مرئية لكنها ضرورية. كل بروتين في جسمك يحتوي على نيتروجين مرّ بهذه الدورة مرات عديدة.