Nøkkelforskjellen mellom nitrogensyklus og karbonsyklus er at nitrogensyklusen beskriver omdannelsen av nitrogen til flere kjemiske former og sirkulasjonen mellom atmosfæren, terrestriske og marine økosystemer, mens karbonsyklusen beskriver bevegelsen av karbon og dets flere kjemiske former mellom atmosfæren, havene, biosfæren og geosfæren.
I et økosystem er biokjemiske sykluser viktige for å opprettholde den naturlige balansen. Derfor kan vi for mange elementer i et økosystem tegne en syklus som oppsummerer bevegelsen til elementet gjennom de forskjellige komponentene i økosystemet. I syklusen omdannes grunnstoffer til komplekse molekyler og brytes senere ned i dekomponering til enklere molekyler. Alle sykluser har et større reservoarbasseng, som vanligvis er abiotisk. Nitrogensyklus, karbonsyklus, fosforsyklus og hydrologiske sykluser er noen av de viktige biokjemiske syklusene i naturen. Derfor er det viktig å forstå stoffets kretsløp og opprettholde effektiv sykling for å redde miljøet fra forurensning.
Hva er nitrogensyklus?
Nitrogenkretsløpet er en av de viktigste geokjemiske syklusene som forekommer i naturen. Den forklarer sirkulasjonen av forskjellige kjemiske former for nitrogen gjennom atmosfæren, terrestriske og marine økosystemer. Det viktigste nitrogenreservoaret er atmosfæren. Den har omtrent 78 % nitrogengass, men den kan ikke brukes av mange organismer. Så nitrogen bør omdannes til former som kan brukes av planter. Denne prosessen er kjent som nitrogenfiksering.
I tillegg skjer nitrogenfiksering på flere måter. En metode er biologisk fiksering. Symbiotiske bakterier som Rhizobium som lever i rotknutene til belgplantene kan fikse atmosfærisk nitrogen. Det er også noen frittlevende bakterier som Azotobacter som kan fikse nitrogen. En annen metode for nitrogenfiksering er industriell nitrogenfiksering. Gjennom Heber-prosessen kan nitrogengass omdannes til ammoniakk som brukes til å lage gjødsel og eksplosiver. Bortsett fra dette, forvandles naturlig nitrogen til nitrat når lynet slår ned.
Figur 01: Nitrogensyklus
De fleste planter er avhengige av tilførsel av nitrat fra jorda for nitrogenbehovet. Dyr er avhengige av planter direkte eller indirekte for å få nitrogentilførsel. Når planten og dyrene dør, går deres nitrogenholdige forbindelser som proteiner tilbake til nitrater av saprotrofe bakterier og sopp. Det skjer gjennom en rekke oksidasjonsreaksjoner hvor protein omdannes til aminosyrer og etterpå aminosyrer omdannes til ammoniakk. Følgelig er prosessen "nitrifisering", og Nitrosomonas og Nitrobacter er to bakterier som deltar i dette. Nitrifikasjon kan reverseres av denitrifikasjonsbakterier. De reduserer nitrat i jorda til nitrogengass og slipper ut i atmosfæren.
Hva er karbonsyklus?
Karbonsyklus er en annen geokjemisk syklus som viser omdannelsen av forskjellige karbonkjemiske former og sirkulasjonen av dem gjennom atmosfæren, hydrosfæren, biosfæren og geosfæren. Den viktigste karbonkilden for levende organismer er karbondioksid som er tilstede i atmosfæren eller oppløst i overflatevannet. Fotosyntetiske planter, alger og blågrønne bakterier kan omdanne karbondioksid til karbonholdige forbindelser som karbohydrater. Karbohydrater blir byggesteinene for de fleste andre organiske forbindelser de trenger, for deres strukturer og funksjoner.
Dyr får karbon fra plantene direkte eller indirekte. Karbondioksidet som absorberes av plantene for fotosyntese, oppveies av respirasjonen til både planter og dyr. Derfor er fotosyntese og respirasjon de viktigste mekanismene som fører til å opprettholde den naturlige balansen i karbonsyklusen.
Figur 02: Karbonsyklus
På samme måte lagres noe av det fikserte karbondioksidet gjennom fotosyntesen i kroppen til levende organismer. Etterpå, når de dør, går karbonet tilbake til jorda og vannmassene. Når disse døde stoffene akkumuleres over lengre tid i jorda, omdannes de til forekomster av fossilt brensel. Karbondioksid kommer tilbake til atmosfæren når folk brenner fossilt brensel. På denne måten sirkulerer karbonforbindelsene gjennom ulike kuler.
Hva er likhetene mellom nitrogensyklus og karbonsyklus?
- Både nitrogenkretsløpet og karbonkretsløpet er viktige biogeokjemiske sykluser.
- De illustrerer hvordan flere kjemiske former for hvert grunnstoff sirkulerer i miljøet.
- Begge sykluser gjør disse elementene tilgjengelige for planter og dyr.
- Atmosfæriske gasser involverer i begge sykluser.
- Ikke bare det, begge syklusene starter og slutter med atmosfærisk gass.
- Og også forbindelser sirkulerer gjennom jorden i begge sykluser.
- Mikroorganismer oppfyller en større del av hver syklus.
Hva er forskjellen mellom nitrogensyklus og karbonsyklus?
Nitrogensyklus viser kretsløpet av forskjellige kjemiske former for nitrogen i miljøet, mens karbonsyklusen viser karbonkretsløpet. Derfor er dette nøkkelforskjellen mellom nitrogensyklus og karbonsyklus. Reservoaret for nitrogensyklus er atmosfærisk nitrogengass, mens det for karbon er karbondioksidgass. Derfor er det også en forskjell mellom nitrogensyklus og karbonsyklus. Nitrogenreservoaret er også mye større sammenlignet med et karbonreservoar.
I tillegg er en annen forskjell mellom nitrogensyklus og karbonkretsløp at en forstyrrelse i karbonkretsløpet kan bli mye mer påvirket av mennesker og dyr raskt sammenlignet med en forstyrrelse i nitrogenkretsløpet.
Infografikken nedenfor om forskjellen mellom nitrogensyklus og karbonsyklus viser flere forskjeller mellom begge.
Opsummering – nitrogensyklus vs karbonsyklus
Nitrogenkretsløp og karbonkretsløp er to viktige næringskretsløp som forekommer i naturen. Nitrogensyklus viser sirkulasjonen av ulike former for nitrogen gjennom naturen. På den annen side viser karbonsyklus sirkulasjonen av ulike former for karbon gjennom naturen. Dermed er det nøkkelforskjellen mellom nitrogensyklus og karbonsyklus. Videre skjer nitrogensyklus via nitrogenfiksering, nitrifikasjon, nitratassimilering, ammonifikasjon, denitrifikasjon mens karbonsyklusen skjer via fotosyntese, respirasjon, forbrenning, nedbrytning, etc. Mikroorganismene involverer også i begge sykluser. I tillegg starter nitrogensyklus med nitrogenfiksering mens karbonsyklusen starter med fotosyntese. Dette er sammendraget av forskjellen mellom nitrogensyklus og karbonsyklus.
