El ciclo global del nitrógeno. Una visión para el ecólogo terrestre

Laura García-Velázquez, Antonio Gallardo

Recibido el 21 de septiembre de 2016 - Aceptado el 13 de febrero de 2017

Resumen


García-Velázquez, L., Gallardo, A. 2017. El ciclo global del nitrógeno. Una visión para el ecólogo terrestre. Ecosistemas 26(1): 4-6. Doi.: 10.7818/ECOS.2017.26-1.02


La disponibilidad de nitrógeno (N) en la biosfera, la alteración de su ciclo y el impacto de esta alteración sobre los ecosistemas vienen definidos por tres propiedades claves del ciclo del N. Por un lado, está la riqueza atmosférica de N, que posibilita tanto la fijación biológica como la fijación industrial a través del proceso de Haber-Bosch, que duplica las entradas totales de N atmosférico. El reservorio atmosférico es la principal fuente de la alteración del ciclo del N, y es la facilidad que tiene el N de retornar a este compartimento lo que lo diferencia de otros ciclos como el del carbono (C) o el fósforo (P). En segundo lugar, las bajas concentraciones de N en las rocas y minerales que forman el suelo condicionan que, a largo plazo, la limitación por N esté principalmente regulada por la tasa de fijación biológica. Esta fijación depende, a su vez, del grado de desarrollo del suelo y la presencia de rocas sedimentarias de origen orgánico. Por último, una propiedad esencial del N en la biosfera es su alta movilidad y capacidad de atravesar las fronteras de un ecosistema, tanto en formas disueltas como gaseosas. Esto ocurre a través de las diversas transformaciones que se producen en los procesos de fijación de N, nitrificación, desnitrificación y amonificación. Estas tres características (riqueza en atmósfera, pobreza en rocas, y alta movilidad) hacen que la molécula fijada de N pueda tener múltiples efectos a su paso por los distintos ecosistemas, produciendo acidificación, eutrofización, alteración del albedo y generación de ozono troposférico, entre otros efectos, lo que puede contribuir de forma sustancial al cambio climático.


Palabras clave


fijación de N; proceso de Haber-Bosch; nitrificación; desnitrificación; amonificación.

Abstract



García-Velázquez, L., Gallardo, A. 2017. The global nitrogen cycle. A perspective for the terrestrial ecologist. Ecosistemas 26(1): 4-6. Doi.: 10.7818/ECOS.2017.26-1.02


The nitrogen (N) availability in the biosphere, the alteration of the global cycle, and its impact on the ecosystem are given by three key functional characteristics of the N cycle. First, the atmospheric N abundance allows both the biological and industrial fixation through the Haber-Bosch process, doubling the atmospheric N total inputs. Thus, the atmospheric N reservoir is the main source of the N cycle alteration, being the easiness to return to its original compartment the principal difference with the carbon (C) and phosphorus (P) cycles. Second, low concentrations of N in rock and soil minerals determines that in the long-term N limitation is mainly regulated by the biological fixation rate, being also dependent on the soil development and the presence of organic sedimentary rocks. Finally, an essential property of the N cycle in the biosphere is the high mobility of N across ecosystem boundaries through N-fixation, nitrification, denitrification and ammonification processes. All these properties cause that the fixed N molecule have multiples effects along its movement across different ecosystems, leading to  acidification, eutrophication, alteration of albedo among other processes, and contributing substantially to climate change.


Keywords


N fixation; Haber-Bosch process; nitrification; denitrification; ammonification.


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