الآزوت النادر لم يعد كذلك!
في أوائل القرن التاسع عشر، أعلن الكيميائيون الزراعيون قانون الحد الأدنى، الذي ينص على أن نمو النبات محدود ليس بالكمية الإجمالية من العناصر الغذائية المتاحة، ولكن بكمية المواد الغذائية النادرة. في معظم الحالات، كان العامل المحدد هو الآزوت بأشكاله التي يمكن أن تستخدمها النباتات بسهولة. وهو يوجد في معظم الأنظمة البيئية بنسبة أقل من العناصر الغذائية الأساسية الأخرى، ولا يزداد إجمالي الكمية في المحيط الحيوي بمرور الوقت. في المحيطات والبر، يعتبر الآزوت، كما كتب عالم البيئة الأسترالي توماس وايت، «أكثر المواد الكيميائية محدودية».
يعتبر الآزوت كمواد مغذية، مطلوباً بكميات تأتي بعد الكربون. إنه مكون رئيس لجميع الخلايا الحية. بدون الآزوت لا يمكن بناء البروتينات. حيث البروتينات هي الهياكل الفيزيائية والكيميائية الأساسية لجميع الكائنات الحية، وهي مصنوعة من الأحماض الأمينية. الآزوت: هو المكون الرئيس لهذه الأحماض الأمينية التي يجب أن تمتلكها جميع الكائنات الحية. لا يمكن لأي كائن حي- نباتي أو حيواني أو أولي- البقاء على قيد الحياة، ناهيك عن النمو، دون توفر كمية كافية من الآزوت لتخليق البروتينات. إن إنتاجية كل أشكال الحياة على الأرض، في البيئات الأرضية والمائية، محدودة بالآزوت المتاح حيوياً.
على مستوى العالم وفي معظم النظم البيئية، حدّ توافر الآزوت التفاعلي من كمية الكتلة الحيوية على الأرض، وقد أدى الانتقاء الطبيعي إلى تفضيل الكائنات الحية التي تستخدمه بكفاءة. ولكن في القرن الماضي، عَطلت ثلاث عمليات رئيسة التوازن بين تثبيت ونزع الآزوت، وذلك بإضافة كميات غير مسبوقة من الآزوت التفاعلي إلى المحيط الحيوي:
- الإنتاج الصناعي للأمونيا للأسمدة والمتفجرات، باستخدام عملية هابر بوش.
- زراعة الأرز وفول الصويا والمحاصيل الأخرى التي تعزز إنتاج الآزوت التفاعلي على نطاق واسع.
-حرق الوقود الأحفوري، والذي ينتج، بالإضافة إلى ثاني أكسيد الكربون، ثاني أكسيد الآزوت وغازات أكسيد النيتريك NO2 و NO.
وتنتج هذه العمليات الآن آزوتاً تفاعلياً أكثر من جميع النظم الأرضية الطبيعية مجتمعة- ولم تحدث زيادة مقابلة في نزع الآزوت.
ونتيجة لذلك، كتب عالم الكيمياء الأحيائية جيمس جالواي: «إننا نراكم الآزوت التفاعلي في البيئة بمعدلات تنذر بالخطر، وقد يكون هذا خطيراً مثل: وضع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي».
معلومات إضافية
- العدد رقم:
- 915
