Aujourd’hui, nous allons parler de l’azote. L’azote est présent dans les composés fondamentaux de la vie qui sont les acides aminés, briques des protéines, et les acides nucléiques, porteurs des informations génétiques. Les acides aminés comprennent un groupe amine et un groupe carboxyle. Les acides nucléiques ont une structure plus élaborée. Ils sont constitués de chaînes de nucléotides, ces derniers étant composés d’une molécule de phosphate, d’une molécule de ribose (sucre) et d’une base azotée.
Après le carbone, l’azote est le second élément recyclé
Premièrement, le cycle biochimique de l’azote est complexe. En simplifiant, on peut considérer que, dans la nature, l’azote est représenté sous trois formes principales :
– le gaz N2, principal gaz atmosphérique,
– le gaz ammoniac NH3 (l’ammoniaque étant une solution aqueuse)
– l’ion nitrate.
L’azote atmosphérique N2 n’est pas directement assimilable par la majorité des organismes. Le lien avec l’azote organique est fait par des bactéries des sols et des eaux, capables de fixer N2. Ces bactéries, associées aux racines de certaines plantes (comme les légumineuses), transforment N2 en nitrate et en ammoniac à partir duquel se forme l’ion ammonium.
L’autre mode d’assimilation atmosphérique est indirect. D’une part l’oxydation de N2 par le dioxygène de l’air est catalysée par des décharges électriques lors des orages. Et d’autre-part, il se forme des ions nitrate et nitrite qui rejoignent la surface de la Terre sous forme de pluies acides.
Les plantes
Ces formes azotées sont directement utilisables par les plantes pour synthétiser les protéines. En revanche, les animaux trouvent l’azote dont ils ont besoin uniquement dans leur alimentation (tissus animaux ou végétaux ».
Certaines bactéries transforment l’ammoniac, issu des produits d’excrétion et des cadavres d’animaux et végétaux, en nitrite puis en nitrate. Des bactéries dénitrifiantes réduisant ensuite le nitrate en N2 qui rejoint l’atmosphère.
En plus de ces processus biologiques, l’action anthropique prend deux formes bien différentes dans le cycle de l’azote. Premièrement, l’homme brûle des dérivés du pétrole, du gaz et du charbon dans des usines ou dans les moteurs automobiles. Avec cette pratique, il produit des oxydes d’azote, principalement de l’oxyde nitrique et de l’oxyde nitreux.
Le gaz à effet de serre
L’oxyde nitreux qui est un gaz à effet de serre, contribue à la destruction de la couche d’ozone, important bouclier arrêtant les rayons UV solaires. La seconde intervention humaine est liée à l’agriculture. A côté des engrais organiques, comme le fumier ou le compost, les agriculteurs utilisent des engrais inorganiques, synthétisés par l’industrie chimique à partir de l’azote de l’air.
En définitive, un bilan succinct indique qu’au fonctionnement « naturel » de la planète qui apporte environ 100.10 6 tonnes d’azote à la surface du globe, il faut ajouter une masse grossièrement équivalente d’origine anthropique (engrais azotés utilisés par l’agriculture, fixation de l’azote par les cultures de légumineuses et rejets industriels).
Mais, en réalité, une partie du surplus azoté apporté par l’action anthropique ne peut être éliminée par les bactéries dénitrifiantes. Alors, des ions restent piégés dans les sols et les eaux, contribuant à la pollution des nappes, des rivières et parfois du milieu marin.
Les bactéries
L’abondance des nitrates, souvent associés à des phosphates, provoque la prolifération de certaines algues et du phytoplancton, gros consommateurs d’oxygène, qui créent un milieu confiné, réducteur, perturbant l’équilibre biologique des milieux aquatiques.
En définitive, comme dans le cycle du carbone, plusieurs réservoirs terrestres interagissent dans le cycle de l’azote : l’hydrosphère, l’atmosphère et la biosphère. La vie joue un rôle déterminant dans ces deux cycles.