Более трех четвертей атмосферы Земли состоит из азота, но только четыре сотых процента массы океанов, атмосферы и земной коры состоит из азота. Поскольку капли дождя проходят через атмосферу на своем пути к земле, дождевая вода также содержит азот в различных количествах. Хотя азот не является основным компонентом океанов и суши, он является важным элементом для образования белков как у растений, так и у животных. Дождевая вода выполняет важную работу по переносу азота с неба в почву.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Дождевая вода содержит небольшое количество азота в виде газообразного азота (N2), аммония (NH4) и нитратов (NOx).
Химия азота
Газообразный азот - очень стабильная двухатомная молекула, которая не легко взаимодействует с другими атомами или молекулами. Например, хотя три четверти каждого вдоха, который вы делаете, состоит из азота, ваш организм не метаболизирует его. То же самое верно почти для всех растений - они не могут получать азот непосредственно из атмосферы. Фактически, бобовые, которые могут забирать азот из атмосферы, делают это не напрямую, а через симбиотические отношения с «азотфиксирующими» бактериями в своих корнях. Бактерии «дышат» азотом и превращают его в соединения, которые могут усвоить корни.
Азот и вода
Химическая стабильность азота означает, что чистый азот плохо смешивается с водой. Но соединения азота, такие как аммоний и нитраты, смешиваются с водой. Если эти соединения азота присутствуют в воздухе, они могут смешиваться с водой и выпадать с дождевой водой. Тогда возникает вопрос: как стабильные молекулы азота превращаются в соединения азота? Ответ в том, что это требует энергии. Например, молния дает достаточно энергии, чтобы расщепить молекулы азота и стимулировать образование нитратов - молекул с молекулами азота и кислорода. Бактерии, разлагающийся навоз и двигатели внутреннего сгорания также являются источниками энергии, которые производят соединения азота, которые могут попадать в атмосферу.
Азот в дождевой воде
Исследование химического состава дождевой воды, проведенное в 2004 году на 48 участках в 31 штате, обнаружило нитраты почти во всех образцах, хотя существовала высокая степень вариации как во времени, так и в пространстве. Несколько исследований, проведенных в 1990-х годах, показали, что в районах вдоль побережья Мексиканского залива можно было рассчитывать на получение 18 фунтов аммония и нитратов на акр в год из дождевой воды. Это примерно десятая часть типичной потребности в азоте для выращивания сельскохозяйственных культур.
Хорошее и плохое
Поскольку дождевая вода содержит азот в формах, которые могут поглощать растения, а растениям необходим азот для роста, фермеры заметили, что дождевая вода стимулирует рост растений в большей степени, чем вода из других источников. Это хорошо, поскольку фермерам не нужно вносить столько искусственных удобрений. Однако в некоторых случаях деятельность человека приводит к избытку азота в дождевой воде. Это приводит к нарушению баланса в некоторых хрупких экосистемах, где некоторые растения - обычно водоросли - которые обычно ограничиваются нехваткой азота, теперь имеют достаточно дополнительного азота из дождевой воды, чтобы заглушить другие организмы.
