Stikstofkringloop

De stikstofkringloop

Het N-atoom

Stikstofgas (N2) is in grote hoeveelheid in de buitenlucht aanwezig. Planten hebben dit N-atoom (stikstof) nodig om aminozuren (en dus uiteindelijk eiwitten) te maken. Ook gebruiken de planten stikstof om DNA en chlorofyl te maken (voor bladgroenkorrels). Dieren en schimmels en bacteriën moeten via hun voeding N-bevattende organische verbindingen binnenkrijgen. Zij kunnen daarmee hun eigen aminozuren/eiwitten maken en hun eigen DNA.

Het N-atoom gaat dus in vele vormen door het ecosysteem heen. Zo wordt de stikstofkringloop gevormd. Bacteriën spelen hierbij een grote rol.

Nitriet- en nitraatbacteriën

Ammoniumionen (NH4+) kunnen alleen onder aerobe omstandigheden (dus in de aanwezigheid van voldoende zuurstof) omgezet worden in nitriet (NO2–). Onder anaerobe omstandigheden kan ammonium worden omgezet in ammoniak

(NH3). Ook kunnen rottingsbacteriën organisch materiaal omzetten tot ammoniak.

Nitriet kan door nitraatbacteriën omgezet worden in nitraat (NO3–), ook alleen bij voldoende zuurstof. Nitraatbacteriën zijn aerobe bacteriën.

Eutrofiëring

Eutrofiëring betekent letterlijk ‘goede voeding’. Vaak wordt de term gebruikt in relatie met oppervlaktewater (b.v. een slootje). Door menselijke activiteiten (industrie, landbouw) komen er soms nitraten en fosfaten in een sloot of in ander oppervlaktewater.

Zo kunnen bijvoorbeeld meststoffen van landbouwgrond met de regen in het grondwater en/of het oppervlaktewater terecht komen. Dit wordt uitspoeling genoemd. Hierdoor krijgen algen (kleine plantjes) veel mineralen (= eutrofiëring). Deze algen delen zich explosief. Er komt dan bovenin de sloot een dikke laag met algen (de sloot ziet er groen uit; zie foto). We noemen dit algenbloei.

Deze dikke laag met algen gebruikt ’s nachts veel zuurstof (voor de dissimilatie). Daardoor ontstaat er een zuurstoftekort in het water, waardoor vissen sterven. Sommige algensoorten produceren gifstoffen (toxines). Ook hier kunnen vissen aan dood gaan. Verder houdt de laag algen overdag veel zonlicht tegen. Daardoor is er onderin de sloot niet of nauwelijks fotosynthese mogelijk. Daardoor ontstaat een zuurstof tekort in het water (omdat bij de fotosynthese zuurstof vrijkomt). Daardoor gaan er na verloop van tijd vissen dood. Door een gebrek aan fotosynthese sterven waterplanten. De dode plantenresten worden door de reducenten (schimmels en bacteriën) afgebroken die daarbij zuurstof verbruiken (voor hun dissimilatie). Dit heeft tot gevolg dat er nog minder zuurstof in het water zit. Ook is het door de laag algen soms zo donker onderin de sloot dat roofvissen hun prooien niet kunnen zien en dus niet kunnen vangen. Ook daarom gaan na verloop van tijd (niet na één nachtje) vissen dood.

Gevolgen voor de biodiversiteit

Door de vissterfte sterven na verloop van tijd ook vogels die voor hun voedselvoorziening afhankelijk zijn van deze vissen. In het gebied komen na verloop van tijd minder diersoorten. De biodiversiteit daalt.