O raio quebra as moléculas de nitrogênio. Isso permite que as moléculas se combinem com o oxigênio e, juntas, formem óxidos de nitrogênio. Os óxidos de nitrogênio se dissolvem na chuva e formam nitratos.
O nitrogênio apenas reage com o oxigênio em altas temperaturas e pressões associadas a raios. Durante uma tempestade com relâmpagos, NO2, dióxido de nitrogênio e óxido nítrico se formam e o óxido de nitrogênio reage com a água para formar ácido nítrico. O ácido nítrico torna a água adequada como nutriente para as plantas.
Existem quatro processos no ciclo do nitrogênio pela atmosfera e os microrganismos desempenham um papel em cada processo. Os processos são fixação de nitrogênio, decomposição, nitrificação e desnitrificação.
A fixação de nitrogênio é a quebra de átomos de nitrogênio por um raio. Esta fixação de nitrogênio é responsável por até 8 por cento do nitrogênio total fixado.
A próxima fase do ciclo do nitrogênio é a decomposição. Como a água rica em nitrogênio é usada pelas plantas, o metabolismo das plantas libera compostos de nitrogênio que são eventualmente devolvidos ao meio ambiente. Pequenos organismos decompõem esses compostos de nitrogênio e os transformam em amônia.
A amônia é freqüentemente usada pelas plantas, mas grande parte dela é convertida em nitratos. Este é o terceiro processo do ciclo do nitrogênio. Esses nitratos estão disponíveis para uso pelas plantas e são absorvidos pelas raízes.
A etapa final do ciclo do nitrogênio é a desnitrificação. A desnitrificação transforma nitratos em gás nitrogênio e esse gás é liberado de volta para a atmosfera.
