Obsahuje dešťová voda dusík?

Více než tři čtvrtiny zemské atmosféry tvoří dusík, ale pouze čtyři setiny jednoho procenta hmotnosti oceánů, atmosféry a zemské kůry jsou tvořeny dusíkem. Protože kapky deště procházejí atmosférou na cestě k zemi, dešťová voda obsahuje také dusík v různých množstvích. Ačkoli dusík není hlavní složkou oceánů a pevnin, je základním prvkem pro tvorbu bílkovin v rostlinách i ve zvířatech. Dešťová voda má rozhodující úlohu při přenosu dusíku z oblohy do půdy.

TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)

Dešťová voda obsahuje malé množství dusíku ve formě plynného dusíku (N2), amonia (NH4) a dusičnanů (NOx).

Plynný dusík je velmi stabilní dvouatomová molekula, která snadno neinteraguje s jinými atomy nebo molekulami. Například, ačkoli tři čtvrtiny každého dechu, který vydáte, sestává z dusíku, nic z toho vaše tělo nemetabolizuje. Totéž platí pro téměř všechny rostliny - nemohou přijímat dusík přímo z atmosféry. Ve skutečnosti luštěniny, které mohou přijímat dusík z atmosféry, to nedělají přímo, ale prostřednictvím symbiotického vztahu s bakteriemi „vázajícími dusík“ v jejich kořenech. Bakterie „dýchají“ dusíkem a přeměňují ho na sloučeniny, které mohou kořeny absorbovat.

Chemická stabilita dusíku znamená, že čistý dusík se příliš dobře nemísí s vodou. Ale sloučeniny dusíku, jako je amonium a dusičnany, se mísí s vodou. Pokud tyto sloučeniny dusíku existují ve vzduchu, mohou se smíchat s vodou a sestoupit s dešťovou vodou. Otázkou tedy je, jak se mohou stabilní molekuly dusíku přeměnit na sloučeniny dusíku? Odpověď je, že to vyžaduje energii. Například blesk poskytuje dostatek energie k rozdělení molekul dusíku a stimulaci tvorby dusičnanů - molekul s molekulami dusíku a kyslíku. Bakterie, rozkladající se zvířecí hnůj a spalovací motory jsou také zdrojem energie, která produkuje sloučeniny dusíku, které mohou skončit v atmosféře.

Studie chemického složení dešťové vody z roku 2004 na 48 místech ve 31 státech zjistila dusičnany téměř ve všech vzorcích, i když v čase i v prostoru existovala vysoká variabilita. Několik studií v 90. letech ukázalo, že místa podél pobřeží Mexického zálivu mohou očekávat, že z dešťové vody ročně získá 18 liber amoniaku a dusičnanů na akr. To je asi desetina typické potřeby dusíku pro pěstování plodin.

Protože dešťová voda obsahuje dusík ve formách, které mohou rostliny absorbovat, a rostliny k růstu potřebují dusík, zemědělci si všimli, že dešťová voda stimuluje více růstu rostlin než voda z jiných zdrojů. To je dobré, protože zemědělci nemusí používat tolik umělých hnojiv. V některých případech však lidské činnosti vedou k přebytku dusíku v dešťové vodě. To má za následek odstranění rovnováhy v některých křehkých ekosystémech, kde některé rostliny - obvykle řasy - které jsou obvykle omezeny nedostatkem dusíku, mají nyní dostatek dusíku navíc z dešťové vody, aby dusily ostatní organismy.