El dilema solo se resolvió cuando las primeras plantas invadieron la Tierra hace más de 500 millones de años. Realizan la fotosíntesis en sus hojas, separadas espacialmente de la fijación de nitrógeno. Los microorganismos predominaron en el suelo o en las raíces de las plantas. Allí estaban mejor protegidos de los altos niveles de oxígeno en el aire. En las comunidades, tanto las plantas como los microbios se beneficiaron del intercambio de compuestos de azúcar y nitrógeno, el contenido de oxígeno en la atmósfera siguió aumentando hasta su nivel actual de alrededor del 21 por ciento y se aceleró la evolución de nuevas especies.

Como un helecho, el frío de la tierra

Este tipo de simbiosis entre CO₂Las plantas fijadoras y los microbios fijadores de nitrógeno también controlan el clima de la Tierra. Los investigadores dudan de que El helecho acuático azolla se reprodujo en masa hace unos 50 millones de añosque viven en simbiosis con cianobacterias fijadoras de nitrógeno del género Nostoc.

En un área marina separada con bajo contenido de sal en el Ártico, encontraron condiciones de crecimiento ideales donde otras plantas carecen de nitrógeno, y gracias a los proveedores de nitrógeno a bordo, formaron una enorme alfombra. Durante más de 800.000 años, su enorme biomasa ha derivado grandes cantidades de dióxido de carbono₂ Desde el aire. El resultado: el clima se volvió más frío y el período cálido anterior se convirtió en una edad de hielo, que oficialmente continúa hasta el día de hoy.

La intervención humana en el ciclo actual del nitrógeno también tiene un impacto en el clima: por un lado, el enfriamiento y, por el otro, el calentamiento. Entre otras cosas, los aerosoles nocivos de óxidos de nitrógeno y amoníaco contribuyen al enfriamiento temporal. Además, los bosques crecen hasta cierto punto en Ciertas regiones del mundo son mejores debido al aporte humano de nitrógeno Por lo tanto, se une más dióxido de carbono₂

Por otro lado, el óxido nitroso (N₂s). Los gases de efecto invernadero son 271 veces más potentes que el dióxido de carbono. Se crea principalmente a través de procesos microbianos naturales en el suelo y el agua, incluido lo que se conoce como desnitrificación. En el proceso, los microbios vuelven a convertir el nitrato en nitrógeno molecular en la atmósfera. Este proceso ayuda a completar el ciclo entre N sin reaccionar₂ en la atmósfera y nitrógeno reactivo en la biosfera. Sin la desnitrificación y procesos similares, probablemente se acumularía más nitrógeno reactivo en la Tierra. Desde una perspectiva humana, la desnitrificación reduce la eutrofización planetaria, pero al mismo tiempo contribuye al cambio climático.

La tendencia del nitrógeno va en aumento

A nivel mundial, la formación de óxido nitroso asociado con los microbios se promueve principalmente por el exceso de fertilizantes nitrogenados de la agricultura. Según los expertos, este es también el factor determinante del impacto climático del exceso de nitrógeno de origen humano. “Debido a que las emisiones de óxido nitroso están relacionadas con la producción de alimentos y debido a que el óxido nitroso permanece en la atmósfera durante un promedio de 109 años, La conclusión es que el efecto de calentamiento prevalecerá a largo plazo.‘, explica Sönke Zaehle, Director del Instituto Max Planck de Bioquímica en Jena.