Ali deževnica vsebuje dušik?

Več kot tri četrtine zemeljske atmosfere je sestavljeno iz dušika, a le štiristo stotink odstotka mase oceanov, ozračja in zemeljske skorje sestavlja dušik. Ker kapljice dežja prehajajo skozi ozračje na poti do tal, deževnica v različnih količinah vsebuje tudi dušik. Čeprav dušik ni glavna sestavina oceanov in kopnih mas, je bistven element za tvorbo beljakovin tako v rastlinah kot v živalih. Meteorna voda opravlja ključno delo pri prenosu dušika z neba na tla.

TL; DR (predolgo; Nisem prebral)

Deževnica vsebuje majhne količine dušika v obliki dušikovega plina (N2), amonija (NH4) in nitratov (NOx).

Dušikov plin je zelo stabilna dvoatomska molekula, ki ne more zlahka komunicirati z drugimi atomi ali molekulami. Na primer, čeprav je tri četrtine vsakega vdiha sestavljeno iz dušika, vaše telo ničesar od tega ne presnovi. Enako velja za skoraj vse rastline - dušika ne morejo jemati neposredno iz ozračja. Pravzaprav stročnice, ki lahko vzamejo dušik iz ozračja, tega ne počnejo neposredno, temveč s simbiotično zvezo z bakterijami, ki "vežejo dušik" v svojih koreninah. Bakterije "dihajo" z dušikom in ga pretvorijo v spojine, ki jih korenine lahko absorbirajo.

Kemična stabilnost dušika pomeni, da se čisti dušik ne meša zelo dobro z vodo. Toda dušikove spojine, kot so amonij in nitrati, se mešajo z vodo. Če te dušikove spojine obstajajo v zraku, se lahko zmešajo z vodo in spustijo z deževnico. Vprašanje je torej, kako se stabilne molekule dušika lahko pretvorijo v dušikove spojine? Odgovor je, da potrebuje energijo. Na primer, strela zagotavlja dovolj energije za razcep molekul dušika in spodbujanje tvorbe nitratov - molekul z molekulami dušika in kisika. Bakterije, razpadajoči živalski gnoj in motorji z notranjim zgorevanjem so tudi viri energije, ki proizvajajo dušikove spojine, ki lahko končajo v ozračju.

Študija kemijske sestave deževnice iz leta 2004 na 48 lokacijah v 31 zveznih državah je odkrila nitrate v skoraj vseh vzorcih, čeprav je obstajala velika stopnja sprememb tako v času kot v prostoru. Številne študije v devetdesetih so pokazale, da lahko lokacije ob obali Mehiškega zaliva pričakujejo, da bodo iz deževnice letno dobile 18 kilogramov amonija in nitratov na hektar. To je približno desetina značilnih potreb po dušiku za gojenje poljščin.

Ker deževnica vsebuje dušik v oblikah, ki jih lahko rastline absorbirajo, rastline pa potrebujejo dušik za rast, so kmetje opazili, da deževnica spodbuja več rast rastlin kot voda iz drugih virov. To je dobro, saj kmetom ni treba uporabiti toliko umetnih gnojil. Vendar v nekaterih primerih človeške dejavnosti povzročijo presežek dušika v deževnici. To ima za posledico odmetavanje ravnotežja v nekaterih krhkih ekosistemih, kjer nekatere rastline - običajno alge - ki jih običajno omejuje pomanjkanje dušika, imajo zdaj dovolj dušika iz deževnice, da lahko zadušijo druge organizmi.