Biodiversité en Poitou-Charentes
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Le cycle de l’azote
Définition
L'atmosphère constitué de 78 % d'azote en volume et de 75% en masse, est le principal réservoir du cycle de l'azote. Les organismes ont besoin d'azote pour fabriquer leurs tissus, leurs acides aminés, par exemple. Mais la plupart d'entre eux ne peuvent utiliser l'azote atmosphérique N2 (ou diazote).
Fonctionnement
La fixation de l'azote correspond à la conversion de l'azote atmosphérique en azote utilisable (ammoniac NH3 et ions nitrates NO3- par les plantes.
Le cycle de l'azote comprend trois étapes :
- la fixation de l'azote atmosphérique par des bactéries spécialisées,
- la récupération de l'azote contenues dans les matières organiques mortes par des micro oraganismes,
- la dénitrification par d'autres bactéries spécialisées qui transforme les nitatres en diazote avant qu'il ne retourne dans l'atmosphère.
La fixation de l'azote atmosphérique
La fixation d'azote atmosphérique résulte essentiellement de l'action de certaines bactéries dans les sols.
Exemple
Certaines bactéries vivant en symbiose avec les légumineuses, sont de puissants fixateurs d'azote.
La plante fournit les matières organiques dont les bactéries ont besoin.
Les bactéries lui apportent l'azote utilisable qu'elles synthétisent à partir de l'azote atmosphérique.
Certaines légumineuses telles la luzerne et le trèfle, sont utilisés en rotation avec d'autres cultures afin d'enrichir le sols en nitrate.
Récupération de l'azote contenu dans les matières organiques mortes
Le cycle de l'azote se poursuit au niveau des décomposeurs. Les végétaux ne pouvant utiliser l'azote que sous la forme minérale (nitrique ou ammoniacale), l'azote organique de ces déchets doit être minéralisé.
Ce sont des micro-organismes décomposeurs (bactéries hétérotrophes, champignons (actinomycètes) qui transforment l'azote des protéines et autres formes d'azote organique en nitrites puis en nitrates.
Les trois principales étapes de cette minéralisation sont les suivantes :
- l'ammonification qui transforment l'azote aminé des protéines en ammoniaque (NH4)
- la nitrosation qui transforme l'ammoniac en nitrites (NO2) ;
- la nitratation, qui transforme les nitrites en nitrates. (NO3-)
Les nitrates, très solubles dans l'eau ne sont pas retenus dans le sol. Ils suivent l'eau dans ses déplacements. Ils s'infiltrent pour rejoindre les nappes phréatiques, et/ou ruisseler pour gagner un cours d'eau. Il en résulte une pollution des eaux par les nitrates et les nitrites. Cette pollution aboutit par exemple à l'eutrophisation d'un plan d'eau, par exemple,ou provoque un dépassement du seuil de nitrates rendant l'eau non potable.
La dénitrification
La dénitrification est réalisée par des bactéries, dites dénitrifiantes, qui décomposent les ions nitrates (NO3-) en azote (N2). Ensuite, l'azote se volatilise et retourne dans l'atmosphère. Ces bactéries emploient les nitrates comme source d'oxygène pour fabriquer l'énergie dont elles ont besoin.
Cette réaction dégage des produits secondaires comme du CO2 et de l'oxyde d'azote N2O. Or, le N2O est un puissant gaz effet de serre qui contribue de façon significative à l'élévation des températures globales et à la destruction de la ozone.html" class="affgloss" title="nouvelle fenêtre" onclick="popupGloss('couche-d-ozone.html'); return false;">couche d'ozone dans la stratosphère. Même si sa concentration reste faible dans l'atmosphère, il faut savoir qu'une molécule de N2O est 200 fois plus efficiente qu'une molécule de CO2 pour créer un effet de serre.
Impact des activités humaines
La concentration en N2O atmosphérique augmente annuellement de manière assez conséquente par suite de l'accroissement de la dénitrification.
En 2004, le taux de protoxyde d'azote (N2O) dans l'atmosphère est de 318,6 ppb [1]. Une hausse de 18% par rapport à celle calculée à l'ère industrielle est observée. Le N2O augmente très régulièrement à un rythme de 0,8 ppb/an . Source : Premier bulletin annuel sur les concentrations atmosphériques de gaz à effet de serre. (2004). Organisation Météorologique Mondiale (OMM).
"En France, l'agriculture contribuerait 75 % des emissions de N2O provenant essentiellement de la transformation des produits azotés dans les sols agricoles (engrais, fumier, résidus de récolte, lisier) (Source : INRA 2003).
Pour en savoir plus sur les cycles de la matière :
Retour au sommaire : Notions sur la biodiversité
[1] ppb : partie par billion : nombre de molécules de gaz à effet de serre pour un milliard de molécules d’air.
Réseau animé et réalisation technique de "biodiversité en Poitou-Charentes" par l'Observatoire Régional de l'Environnement avec le concours financier de l'Etat et de la Région Poitou-Charentes.
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