Proses daur nitrogen - Nitrogen (N) merupakan salah satu unsur penting bagi organisme, karena nitrogen merupakan salah satu komponen penyusun DNA. Atmosfer memiliki kandungan nitrogen 78% dalam bentuk molekul gas N2. Nitrogen yang berada di atmosfer bersifat sangat stabil sehingga sulit berikatan
dengan unsur atau senyawa lain. Agar dapat berikatan dengan unsur atau senyawa lain Agar dapat berikatan dengan unsur atau senyawa lain, molekul N2 harus dipecah terlebih dahulu menjadi bentuk kurang stabil. Setelah dipecah menjadi bentuk kurang stabil, nitrogen dapat digunakan oleh organisme untuk kelangsungan hidupnya. Peristiwa pindahnya materi nitrogen dari lingkungan ke organisme dan kembali lagi ke alam disebut dengan daur nitrogen. Peristiwa daur nitrogen meliputi beberapa peristiwa penting, yaitu fiksasi nitrogen, nitrifikasi, asimilasi, amnofikasi dan denitrifikasi.
a. Fiksasi Nitrogen
Fiksasi nitrogen merupakan proses perubahan gas nitrogen (N2), yang tidak reaktif menjadi amonia (NH3), yang lebih reaktif. Nitrogen difiksasi supaya dapat diikat dan digunakan oleh organisme. Perubahan bentuk senyawa nitrogen ini disebabkan oleh peristiwa pembakaran, proses industri, sambaran petir dan aksi gunung api. Selain itu, beberapa bakteri pengikat nitrogen yang memiliki enzim nitrogenase yang dapat mengubah N2 menjadi NH3.
Beberapa bakteri pengikat nitrogen tinggal di permukaan akar tumbuhan. Contohnya, bakteri Rhizobium yang hidup di akar tumbuhan kacang-kacangan dan membentuk nodul. Interaksi antar bakteri Rhizobium dengan tumbuhan kacang-kacangan disebut dengan simbiosis mutualisme (saling menguntungkan). Bakteri mendapatkan karbohidrat dari tumbuhan kacang-kacangan, sedangkan tumbuhan mendapatkan nitrogen untuk proses pertumbuhan dan perkembangan.
Untuk ekosistem akuatik, fiksasi nitrogen sebagian besar dilakukan oleh bakteri hijau biru (Cyanobacteria). Cyanobacteria memiliki sel yang dapat mengikat nitrogen dari atmosfer. Sel itu dinamakan heterokista.
b. Nitrifikasi
Perubahan senyawa amonia (NH3) atau amonium (NH4+ yang terbentuk ketika amonia bereaksi dengan air) menjadi nitrat disebut nitrifikasi. Proses nitrifikasi meliputi dua tahapan. Tahapan pertama, yaitu perubahan amonia atau amonium menjadi nitrit (NO2-) oleh bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus. Tahap kedua yaitu proses oksidasi yang mengubah nitrit menjadi nitrat yang dilakukan oleh bakteri nitrobacter. Ketiga macam bakteri yang dapat melakukan proses nitrifikasi umumnya terdapat di dalam tanah.
c. Asimilasi
Di dalam proses asimilasi, akar tanaman menyerap senyawa protein dan asam nukleat. Asimilasi juga terjadi ketika organisme heterotrof seperti hewan dan manusia mengkonsumsi tumbuhan. Melalui proses makan, senyawa protein yang terdapat di dalam tumbuhan diubah menjadi senyawa protein dan asam nukleat penyusun tubuh hewan dan manusia.
d. Amonifikasi
Amonikfikasi terjadi ketika dekomposer mengubah senyawa nitrogen organik yang terdapat pada organisme mati menjadi amonia atau amonium. Amonofikasi juga terjadi ketika organisme melakukan proses pengeluaran zat-zat sisa yang mengandung amonia seperti urin. Hewan dan manusia melakukan proses perombakan protein di dalam tubuhnya membentuk asam amino. Metabolisme asam amino menghasilkan zat buangan yang mengandung nitrogen berupa urea (pada manusia), amonia (pada ikan air tawar), dan asam urat (pada burung).
e. Denitrifikasi
Proses denitrifikasi berlangsung di dalam tanah, yaitu ketika terjadi ketika proses perubahan senyawa nitrat (NO3-) menjadi gas N2 kembali ke atmosfer. Proses tersebut umumnya dilakukan oleh bakteri denitrifikasi dalam suasana aenorob. Lingkungan aenorob adalah lingkungan yang memiliki kadar oksigen sangat kecil bahkan hampir tidak terdapat oksigen. Oleh karena itu, biasanya bakteri denitrifikasi hidup di lapisan tanah bagian dalam. Beberapa jenis bakteri yang dapat melakukan proses denitrifikasi adalah Pseudomonas denitrificans, Thiobacillus denitrificans dan beberapa bakteri dari genus Bacillus.
Baca juga - Proses daur air
