Grundlagen der Ökologie / Stoffkreisläufe / Stickstoffkreislauf

Stickstoffkreislauf

Der Kreislauf des Stickstoffs ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Stickstoffkreislauf

Die Atmosphäre stellt die vorherrschende Phase des Stickstoffkreislaufs dar. Der in der Atmosphäre als N2 enthaltene Stickstoff kann durch photochemische Umwandlung oder durch Bakterien und bestimmte Algen zu NH3 (Ammoniak) bzw. NOx fixiert werden.

Stickstofffixierung
Luftstickstoff-
fixierung
 
Luftstickstoff elementarer Stickstoff
 
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+
elementarer Stickstoff Wasserstoff Ammoniak
 
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Nitrifizierung (Nitrosomonas)
 
+++
Ammoniak Sauerstoff Wasserstoffion Nitrit Wasser
 
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Nitrifizierung (Nitrobacter)
 
+
Nitrit Sauerstoff Nitrat
 
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Organisch gebundener Stickstoff wird zu Ammonium NH4+ abgebaut (Ammonifikation). Dieses wird dann im Verlauf der Nitrifikation über Nitrit NO2- zu Nitrat NO3- oxidiert. Denitrifizierende Bakterien bauen das Nitrat dann zu elementaren Stickstoff N2 und N2O (Lachgas) ab. Nitrat kann aber auch durch Übergang in die Meeressedimente dem Kreislauf für geologische Zeiträume entzogen werden.

Stickstoff ist ein limitierendes Element beim Pflanzenwachstum. Da er bei einer landwirtschaftlichen Nutzung durch das Ernten der Pflanzen dem Boden entzogen wird, muss er diesem als Dünger wieder zugeführt werden.

Innerhalb der Organismen kommt Stickstoff u.a. in den Aminosäuren und in der DNA vor. Die meisten Lebewesen nehmen Stickstoff in Form von Nitrat auf.

Menschliche Eingriffe in den Stickstoffkreislauf sind vor allem das Düngen landwirtschaftlicher Flächen, oft auch "Überdüngung", und Einbringen von Stickoxiden (NOx) in die Atmosphäre durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe.

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