O caminho do nitrogênio através de seu ciclo biogeoquímico envolve o caminho que ele viaja desde a atmosfera através da fixação no solo, absorção em animais e eventual liberação de volta para a atmosfera. O ciclo biogeoquímico do nitrogênio é extremamente importante para vida na terra porque o nitrogênio é necessário para todas as principais moléculas biológicas, incluindo aminoácidos, DNA e RNA.
O ciclo do nitrogênio inclui quatro processos principais: fixação de nitrogênio, nitrificação, desnitrificação e amonificação.
A fixação de nitrogênio é um processo essencial realizado por bactérias ou arqueas chamadas diazotróficas, que são capazes de viver por conta própria no solo ou nos nódulos das raízes das plantas, principalmente leguminosas. Os diazotrofos têm uma enzima específica chamada nitrogenase, que é capaz de facilitar a reação entre o nitrogênio atmosférico e as moléculas de hidrogênio para criar amônia. A amônia pode ser absorvida pelas plantas e usada para criar as moléculas biológicas necessárias para a vida.
A nitrificação é realizada por diferentes espécies de bactérias que são capazes de converter a amônia em nitritos e nitratos. A conversão de nitritos em nitratos é importante porque o excesso de nitrito no solo prejudica a vida das plantas. Semelhante à amônia, os nitratos são absorvidos pelas plantas e incorporados em moléculas biológicas.
A desnitrificação é realizada por algumas espécies de bactérias. Isso resulta na redução do nitrogênio em nitratos de volta ao nitrogênio gasoso, que é liberado na atmosfera.
A amonificação ocorre quando plantas e animais em decomposição são decompostos. O nitrogênio é convertido de volta em amônio e pode, então, entrar novamente no ciclo do nitrogênio como amônia.
