Ciclo dell’azoto

Ciclo dell’azoto In ecologia, ciclo biogeochimico costituito da tutti i processi biologici e geochimici che vedono protagonista l’azoto, uno dei principali costituenti della materia vivente. Esso è infatti tra gli elementi cardine di molecole biologiche importanti come le proteine e gli acidi nucleici.

Il ciclo può partire idealmente dalla fase in cui l’azoto, presente in atmosfera in forma molecolare (N₂), viene prelevato dall’aria per essere utilizzato dagli esseri viventi. Questi, tuttavia, non sono in grado di sfruttarlo direttamente in forma molecolare, ma dipendono da una categoria di batteri, detti azotofissatori, che soli sono capaci di sintetizzare molecole di ammoniaca (NH₃) e ioni ammonio (NH₄⁺) a partire da azoto atmosferico. Tali batteri risiedono perlopiù nelle radici di alcune piante, prime fra tutte le leguminose, con cui instaurano un rapporto di simbiosi. Una volta fissato in molecole di ammoniaca e ioni ammonio, l'azoto può essere assimilato dalle piante e dagli animali, e utilizzato per sintetizzare i composti organici loro necessari.

Durante tutto il loro ciclo vitale, gli organismi viventi restituiscono all’ambiente parte dell’azoto utilizzato, sotto forma di scorie azotate (urea, acido urico), vale a dire di prodotti di scarto del metabolismo; il resto torna all’ambiente al termine del loro ciclo vitale, sotto forma di materia organica in decomposizione. A questo punto intervengono altri microrganismi, capaci di riportare l’azoto dalle forme complesse in cui era stato trasformato dagli organismi viventi, dapprima in amminoacidi, e poi di nuovo in ammoniaca e ioni ammonio, attraverso un processo detto di ammonificazione. A loro volta, ammoniaca e ioni ammonio vengono ossidati in un processo detto di nitrificazione: gli agenti di questo processo sono i batteri nitrificanti, i prodotti sono gli ioni nitrito (NO₂^-) e gli ioni nitrato (NO₃^-).

Il ciclo si chiude con un ultimo processo, detto denitrificazione, anch’esso effettuato da una particolare categoria di batteri: questi riportano l’ammoniaca, gli ioni nitrito e gli ioni nitrato presenti nel suolo, in azoto molecolare, che viene così restituito all'atmosfera. Parte dei composti citati viene sottratta al terreno anche per mezzo dei meccanismi di erosione e dilavamento, che ne asportano la parte più superficiale e più ricca; la tendenza all'impoverimento del suolo viene contrastata a questo punto dai batteri azotofissatori, che riavviano il ciclo.