Ciclo biogeoquimico del nitrogeno

Nota:

• Gas inerte, con efecto invernadero doscientos veces superior al del co2

1. gas inerte con un efecto a invernadero 200 veces superior al del CO2
2. NOx: incluye el NO (óxido nítrico) y el NO2 (dióxido de nitrógeno) que son gases reactivos

   Nota:

   • Oxidos de nitrogeno

1. Con N2 3.900.000.000
   1. (casi cuatro billonesde pentagramos)
   2. 90,68%

1. Una cantidad mucho menor pero igual impresionante
   1. 400.000.000 de pentagramos

      Nota:

      • Cuatroscientos millones de pentagramos
      1. 9.30%

1. Aguas profundas ((0,014%)
   1. Los suelos(0,0035%)
      1. La vegetacion(0.0015%)
2. Biota marina(00001%)

   Nota:

   • La menor

1. Al oceano
   1. De la atmosfera al oceano
      1. Fijacion Biologica 140pt
      2. Deposicion 50(80%)
   2. Del oceano a la atmosfera
      1. Desnitrificacion(240pt)
      2. Emisiones oceanicas(4)
   3. Fijacion biologica oceanos
2. A los sistemas terrestres
   1. Salida
      1. Fossil fuels 25(100%)
      2. Animal 20(75%)
      3. Emisiones terrestres 35 (75%)
      4. Denitrificacion
         1. Tierra(115) 15%
            1. Agua(190) 10%
   2. Entrada
   3. Los porcentajes son los valores de N antropico
   4. Fijacion biologica S.terrestres
3. Fijacion Biologica del nirogeno
   1. Ruta de entrada mas importante a sistemas terrestres
   2. Bacterias fijadoras de N pueden romper el triple enlace de N2 y reducirlo a amoniaco (NH3)
      1. Tipos de bacterias
         1. Bacterias heterotroficas
            1. Rhizobium
               1. Leguminosas,fijan
                  1. 5-20 g N/m2 año
            2. Frankia
         2. Bacterias Autotroficas
            1. Liquenes
            2. Cianobacterias
               1. Nostoc (fijan 10 g N/m2 año)
                  1. Cultivos de arroz
   3. Requiere grandes cantidades de energía. En laboratorio la fijación de N consume 25% de la fotosíntesis de una planta
      1. La enzima que cataliza la reacción es la Nitrogenasa que pasa el N2 a NH4 +
         1. Sensible a la temperatura y oxigeno
            1. Mayor parte de fijacion ocurre en los tropicos
               1. Algunas bacterias fijadoras de N estan en el ambiente
                  1. Las que más fijan N tienen relaciones simbióticas con plantas
   4. La baja disponibilidad de N limita la produccion de las plantas
   5. Baja disponibilidad de fósforo o el molibdeno limitan la fijación de N
   6. 140 tg año
   7. 145 Tg/año
      1. 25% por plantas cultivadas que fijan nitrogeno
         1. Soya, frijol, alfalfa
4. Fijacion industrial del n
   1. Proceso industrial Haber-Bosch
      1. Nobel en 1918 y 1931
      2. N2 + 3 H2 → 2 NH3 (ΔH = −92.4 kJ·mol−1)
         1. Require altas presiones (150-250 bar) y altas temperaturas (300-500ºC)
            1. El hidrogeno se obtiene del metano principalmente
               1. 450 millones de tonelada anuales de abono.
                  1. En forma de amoniaco NH4
                     1. nitrato de amonio (NH4NO3)
                     2. Urea (CO(NH2)2)
      3. Se estima que 1/3 de la poblacion mundial existe gracias a este
   2. Riesgos potenciales
      1. Haber-Bosch costos
         1. 1% y 2% del suministro mundial de energia
         2. 3-5%
      2. 50% de los gastos energéticos de la agricultura comercial

1. Depositado en forma de particulas solidas
2. O disuelto en forma gaseosa
3. Flujo natural reducido
4. (NO3-) y amoniaco (NH3)
   1. Precipitado en forma de nitratos
      1. Animales domesticos
         1. Nh3
      2. Quema de combustibles fosiles y biomasa
         1. Fertilizacion de cultivos
         2. 80% emisiones totales de nox
5. Origen natural
   1. Rayos
      1. Volatilizacion de Nh3 en suelos y mares
         1. Polvo
6. Principal causa: Actividades antropicas.
   1. Aplicacion de Urea urea (CO(NH2)2) o amoniaco(Nh4)
      1. Fertilizantes que vuelven a la atmosfera y luego se precipitan.
   2. 10-100 veces superiores al flujo natural):
7. LLuvia acida
   1. Principal causante oxido de azufre
      1. (Nox) ganando importancia en esta actividad
8. *Muchos ecosistemas pueden absorber este exceso por que son deficientes en N. e.g., muchos bosques producen más biomasa al recibir más N
   1. Varios ecosistemas saturados
      1. Fuente de contaminacion
         1. Ya que liberan el excedente al aire y a las aguas subterraneas