Ciclo do Nitrogênio

O ciclo do nitrogênio é um dos principais ciclos biogeoquímicos da natureza. Ele explica como o nitrogênio é transformado e reciclado no ambiente, passando pela atmosfera, solo, seres vivos e voltando ao ambiente. Esse ciclo é essencial para a vida, pois o nitrogênio é um elemento fundamental para a formação de proteínas, ácidos nucleicos (DNA e RNA) e ATP.

A importância do nitrogênio

A atmosfera terrestre é composta por cerca de 78% de gás nitrogênio (N₂). No entanto, esse gás não pode ser utilizado diretamente pela maioria dos seres vivos. Por isso, o nitrogênio atmosférico precisa passar por transformações químicas feitas por bactérias e outros organismos, tornando-se utilizável pelas plantas e, consequentemente, pelos animais e humanos.

Etapas do ciclo do nitrogênio

O ciclo do nitrogênio é composto por diversas etapas:

1. Fixação do nitrogênio

Nessa etapa, o gás nitrogênio (N₂) da atmosfera é transformado em amônia (NH₃) ou íons amônio (NH₄⁺), formas que as plantas conseguem absorver. Essa transformação pode ocorrer de duas formas:

Fixação biológica: feita por bactérias fixadoras como as do gênero Rhizobium, que vivem em simbiose com raízes de leguminosas (feijão, soja, ervilha).
Fixação abiótica: ocorre por descargas elétricas (raios) ou por processos industriais, como na produção de fertilizantes.

2. Nitrificação

É o processo em que a amônia (NH₃) ou o amônio (NH₄⁺) é transformado em nitrito (NO₂⁻) e, depois, em nitrato (NO₃⁻), que é a forma mais facilmente absorvida pelas plantas. Esse processo acontece em duas etapas:

1ª etapa – Nitrosação: realizada por bactérias do gênero Nitrosomonas, que transformam amônia em nitrito.
2ª etapa – Nitratação: realizada por bactérias do gênero Nitrobacter, que transformam nitrito em nitrato.

3. Assimilação

Os nitratos (NO₃⁻) presentes no solo são absorvidos pelas raízes das plantas. A partir daí, o nitrogênio é incorporado às moléculas orgânicas, como proteínas e ácidos nucleicos. Os animais obtêm esse nitrogênio ao se alimentarem das plantas (ou de outros animais).

4. Ammonificação (ou amonificação)

Quando plantas e animais morrem, ou excretam resíduos, a matéria orgânica é decomposta por bactérias e fungos do solo. Nessa decomposição, o nitrogênio orgânico é transformado em amônia (NH₃) ou íons amônio (NH₄⁺), reiniciando o ciclo.

5. Desnitrificação

Algumas bactérias do solo, chamadas bactérias desnitrificantes (como as do gênero Pseudomonas), transformam o nitrato (NO₃⁻) em gás nitrogênio (N₂), devolvendo-o à atmosfera. Esse processo fecha o ciclo do nitrogênio.

Resumo do ciclo do nitrogênio

Fixação: N₂ → NH₃/NH₄⁺
Nitrificação: NH₃/NH₄⁺ → NO₂⁻ → NO₃⁻
Assimilação: NO₃⁻ → compostos orgânicos
Amonificação: compostos orgânicos → NH₃/NH₄⁺
Desnitrificação: NO₃⁻ → N₂

Importância ecológica e impactos humanos

O ciclo do nitrogênio garante que esse elemento essencial esteja disponível para os seres vivos. No entanto, a ação humana pode interferir nesse equilíbrio, especialmente com o uso excessivo de fertilizantes nitrogenados e o lançamento de esgoto em ambientes aquáticos.

Esses excessos podem levar à eutrofização, um fenômeno que causa o crescimento exagerado de algas, diminuição do oxigênio na água e morte de peixes.

O ciclo do nitrogênio no ENEM

No ENEM, o ciclo do nitrogênio pode aparecer em questões de ecologia, química ambiental e agropecuária. É comum que o exame aborde o papel das bactérias, os impactos ambientais causados por atividades humanas e a relação com a agricultura.

Conclusão

O ciclo do nitrogênio é fundamental para o funcionamento dos ecossistemas. Ele mostra como um elemento da atmosfera se transforma para ser utilizado por plantas e animais, retornando depois ao ambiente. Entender esse ciclo ajuda a compreender questões ecológicas e ambientais cobradas com frequência no ENEM.