{"title":"Stickstoffkreislauf: Abbildung I","body":"
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\nStickstoffkreislauf<\/STRONG>
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<\/BR>Stickstoff liegt in der Biosphäre in verschiedenen Formen vor. In der Atmosphäre<\/A> sind riesige Mengen an molekularem Stickstoff (N2<\/SUB>) enthalten. Dieser Stickstoff ist zum größten Teil nicht direkt für lebende Organismen verfügbar. Eine Nutzung des atmosphärischen Stickstoffs ist erst möglich, wenn die extrem stabile kovalente Dreifachbindung<\/A> (N≡N) zwischen 2 Stickstoffatomen gespalten wird. Dies geschieht im wesentlichen bei der biologischen Stickstoffixierung<\/A><\/I> durch stickstoffixierende Bakterien<\/A><\/I> und bei der industriellen Stickstoffixierung. Bei beiden Formen der Stickstoffixierung entsteht Ammonium<\/A><\/I>. Stickstoff kann auch atmosphärisch fixiert werden durch Blitzentladungen und photochemische Umwandlung (Photochemie<\/A>) von molekularem Stickstoff in Nitrat<\/A>. Nach der Bindung des Stickstoffs tritt dieser in einen biogeochemischen Kreislauf ein. Pflanzen<\/A> und Mikroorganismen<\/A> konkurrieren in diesem Kreislauf um Ammonium, das bei der Fixierung gebildet wird, oder um den Stickstoff, der durch den Abbau organischer Verbindungen (Mineralisation<\/A><\/I>)<\/I> im Boden freigesetzt wird. In den Pflanzen und Mikroorganismen wird der Stickstoff in Form von Aminosäuren<\/A>, Proteinen<\/A> und anderen Verbindungen festgelegt. Über die Phytophagennahrungskette<\/A> und die Destruenten-Saprophagen-Nahrungskette<\/A> wird der Stickstoff wieder weitergegeben, bis die organischen Stickstoffverbindungen des Bestandsabfalls<\/A> durch Ammonifikation<\/A><\/I> wieder in Ammonium (NH4<\/SUB>+<\/SUP>) überführt werden. An der Ammonifikation sind Protein abbauende Bakterien- und Pilzarten beteiligt. Eine Quelle für Ammonium sind auch stickstoffhaltige Ausscheidungsprodukte (Exkrete<\/A>) von Tieren. Bei hohen pH-Werten<\/A> kann das bei der Ammonifikation entstandene Ammonium in Ammoniak<\/A><\/I> (NH3<\/SUB>) umgewandelt werden, das in die Atmosphäre gelangt. Ammonium kann von Pflanzen als anorganische Stickstoffquelle genutzt werden. Ein Teil des Ammoniums wird unter aeroben Bedingungen durch nitrifizierende Bakterien<\/A><\/I> zu Nitrat oxidiert (Nitrifikation<\/A><\/I>)<\/I>. Das entstandene Nitrat ist für die meisten Höheren Pflanzen die wichtigste Stickstoffquelle. Die Nitrifikation ist daher in allen Ökosystemen<\/A> von besonderer Bedeutung. Die meisten Bakterien verwerten auch Nitrat als Stickstoffquelle. Bei Sauerstoffmangel können einige Bakterienarten Nitrat als Wasserstoffakzeptor zum Gewinn von Stoffwechselenergie nutzen (Nitratatmung<\/A><\/I>)<\/I>. Nitrat kann dabei nur bis zum Nitrit, bis zum Ammonium (= Nitratammonifikation<\/A><\/I>) oder zu Stickstoffoxiden (NO, N2<\/SUB>O) und Stickstoff (N2<\/SUB>) umgewandelt werden (Denitrifikation<\/A><\/I>). Bei der Denitrifikation gelangt der vorher im Nitrat gebundene Stickstoff wieder in die Atmosphäre. – Ein großer Teil der Stickstoffverbindungen in der Atmosphäre besteht aus Stickoxiden<\/A><\/I> (NOx<\/SUB>), die hauptsächlich aus Verbrennungsprozessen stammen. Die Stickoxide werden teilweise weiträumig verfrachtet und gelangen durch Niederschläge<\/A> in terrestrische und aquatische Ökosysteme.
<\/BR>Die Abb. zeigt schematisch den Stickstoffkreislauf in einem Landökosystem."}