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Die Umwandlung von Stickstoff zur Energiegewinnung
Stickstoff dient nicht nur als Baustoff, sondern einigen Lebewesen auch als Energiequelle: Totes organisches Material wird von sogenannten Destruenten zersetzt, zu denen viele Arten von Bakterien und Pilzen gehören. Sie wandeln den organischen Stickstoff unter Energiegewinn in anorganisches Ammonium um, das als Nährstoff wieder in die Umwelt gelangt.
Auch Ammonium oder Nitrat wird von gewissen Mikroorganismen zum Energiegewinn verwendet. Durch den Prozess der Nitrifizierung wird Ammonium mithilfe von Sauerstoff erst in Nitrit (NO2-) und dann in Nitrat (NO3-) umgewandelt. Unter Sauerstoffabschluss kann Nitrat dann in mehreren Schritten zu N2 umgesetzt werden, was den Stickstoffkreislauf schliesst.
Speicherung und Transport von Stickstoff
Durch Lebewesen wurde in den letzten Milliarden Jahren viel N2 in andere Stickstoffformen umgewandelt. Viel Stickstoff ist heute als lebendes oder totes organisches Material oder als anorganischer Nährstoff in Böden oder im Wasser gespeichert. Aber auch globale Transporte spielen eine Rolle. Flüsse transportieren Stickstoff in Form von weggespültem Boden, Pflanzenteilen oder gelösten Stickstoffverbindungen zu Seen oder in die Ozeane. Durch Waldbrände oder Vulkanausbrüche werden Stickoxide in die Luft freigesetzt. Stickstoffhaltige Gesteine an der Erdoberfläche, wie die Sedimentgesteine, setzen bei ihrer Verwitterung Stickstoff frei. Neue Gesteine, die Stickstoff enthalten, entstehen zum Beispiel am Meeresgrund, wo organisches Material absinkt und verfestigt wird.