Le cycle de l’azote — Biologie, 14–17 ans
L’azote est nécessaire pour fabriquer des protéines et de l’ADN, mais la plus grande partie de l’azote atmosphérique ne peut pas être utilisée directement par les plantes. Le cycle de l’azote le fait circuler entre l’air, le sol, les êtres vivants et les décomposeurs, reliant ainsi les écosystèmes aux activités humaines.
L’azote change de forme en circulant
L’azote circule dans un écosystème sous plusieurs formes chimiques. Des bactéries transforment l’azote gazeux en composés que les plantes absorbent ; celles-ci l’intègrent dans leurs protéines et leur ADN, et les animaux l’obtiennent en mangeant des plantes ou d’autres animaux. Quand les êtres vivants rejettent des déchets ou meurent, les décomposeurs rendent des composés azotés au sol ; d’autres bactéries finissent par renvoyer de l’azote gazeux dans l’atmosphère.
Pourquoi l’azote a besoin d’un cycle
Les êtres vivants ont besoin d’azote pour fabriquer des molécules importantes, mais l’azote de l’air est sous une forme que la plupart des plantes ne peuvent pas utiliser. Sans conversion ni recyclage, la croissance serait vite limitée par l’azote du sol. Le cycle explique à la fois l’apport naturel de cet élément essentiel et pourquoi un excès d’engrais peut perturber les cours d’eau et les écosystèmes.
De l’air à un plant de tomate
Suivons un atome d’azote. D’abord, des bactéries fixatrices transforment l’azote gazeux du sol en composés ammonium. Ensuite, d’autres bactéries les convertissent en nitrates, absorbés par les racines du plant de tomate. La plante utilise alors l’azote pour fabriquer des acides aminés et des protéines dans ses feuilles et ses fruits. Enfin, quand elle meurt, les décomposeurs rendent des composés azotés au sol pour un nouveau cycle.
Les plantes ne peuvent pas utiliser la plupart de l’azote de l’air
Il semble logique que les plantes absorbent directement l’azote gazeux, puisque leurs feuilles sont entourées d’air et que cet azote y est abondant. La difficulté est chimique : les atomes d’azote gazeux sont liés très fortement. La plupart des plantes ont besoin de bactéries, de la foudre ou de procédés industriels pour le transformer en composés utilisables. L’air peut donc être riche en azote alors que le sol manque d’azote disponible pour les plantes.
Engrais et eaux polluées
Les agriculteurs ajoutent de l’engrais azoté quand les cultures ne trouvent pas assez d’azote utilisable dans le sol. Mais les plantes ne l’absorbent pas entièrement. La pluie peut entraîner les nitrates en excès vers les rivières et les lacs, où les algues se multiplient ; quand elles meurent, les décomposeurs consomment de l’oxygène, parfois au détriment des poissons. Comprendre le cycle aide à choisir des quantités et des méthodes qui nourrissent les cultures sans surcharger les eaux.
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