Azot, canlı organizmalar için ihtiyaç duyulan bir elementtir. Azot gazı Dünya atmosferinde yaklaşık %78 yer kaplamaktadır. Çoğu organizma azot gazının halinden dolayı direkt yararlanamaz. Bu yüzden azot gazının düzeltilmesi veya kullanılabilir hale getirilmesi gerekiyor. Doğada azotu çözen ve sabitleyen doğal bir süreç var mı?
Dünya üzerinde ki yaşam için temel bir element olan azot, temel biyomoleküller için önemli bir yapı taşıdır. Çoğu organizma nitrojen gazını doğrudan kullanamaz. Doğrudan kullanamadıkları için nitrojen gazını amonyah (NH3) ve nitrat (NO3-) gibi biyolojik formlara dönüştürülen nitrojen fiksasyonuna güvenirler. Azotta yapılan döngü, ekosistemlerin üretkenliği için ve ekosistemlerin dengede kalması için önemli bir süreçtir. Azot fiksasyonu, azotu bitkilerin kolay ve doğrudan kullanabileceği bir forma dönüştürmektedir.
Azot döngüsü, karmaşık bir kimyasal süreçtir. Bu süreç dört adımdan geçmektedir. Nitrojen fiksasyonu, amonifikasyon, nitrifikasyon ve denitrifikasyondan oluşan dört adımdan geçmektedir. Her adımda farklı mikroorganizmalar vardır.
Azotun canlı organizmaların direkt kullanabilmesi için nitrojen fiksasyonu önemli olsa da, azotu çözen doğal süreçler vardır. Denitrifikasyon azotu çözen ve sabitleyen doğal bir süreçtir. Nitratı tekrar nitrojen gazına çeviren, denitrifiye ediciler ismiyle bilinen bir grup halinde bu işlemi anaerobik koşullar altında gerçekleştirir. Denitrifikasyon toprakta, sulu ortamlarda ve tortularda gerçekleşir. Azot döngüsünün dört adımından biri olan bu işlemin çok önemli bir işlevi vardır.
Bu süreç oksijen yokluğunda meydana gelmektedir. Bakteriler, oksijen yerine nitratı nitrojen gazına çevirerek kullanırlar. Bu süreç sayesinde nitrojen tekrar atmosfere yayıldığı için nitrojen döngüsünün tamamlanması gerçekleşir. Ayrıca, ekosistemde bulunan fazla nitrat seviyesi azalır ve nitrojen dengesi bu işlem sayesinde korunur.
Denitrifikasyon oranlarını etkileyen birçok faktör vardır. Sıcaklık, pH, nitrat ve organik madde mevcudiyeti etkileyen faktörler arasındadır. Yüksek nitrat ve organik madde bulunması denitrifikasyonu ortaya çıkarır. pH ise sürecin engellenmesine neden olabilir.
Çevresel dengenin korunması için denitrifikasyon önemli bir olaydır. Bol miktarda bulunan nitrat nitrojen gazına dönüştürüldüğü için ekosistemlerde bulunan fazla nitrat engellenir. Özellikle su ortamlarında bu olay önemlidir. Çok miktarda bulunan nitrat oksijen kaybına sebep olabilir ve suda bulunan canlı organizmalara sebep olabilir. Atmosferde bulunan nitrojen seviyelerini etkiler ve aynı zamanda küresel nitrojenin bütçesine de katkıda bulunur.
İnsanların etkisinin, doğal azot döngüsüne etkisi büyüktür. Gübrelerin sentetik bir biçimde kullanılması, endüstriyel süreçler ve fosil yakıtların yakılması çevreye fazla miktarda nitrojen girmesine sebep olmuştur. Bu fazla miktarda nitrojen girmesi azot döngüsünün doğal dengesini bozar ve su kirliliği, biyolojik çeşitliliğin azalması ve sera gazı emisyonları gibi önemli ciddi sonuçlara neden olabilir. Nitrojen yönetimini bilinçlendirmek ve bu uygulamaları yapmak çevreye verilen zararı azaltmak için oldukça önemlidir.