Азот — еще один элемент, необходимый для жизни. Азот входит в состав белков, хлорофилла и нуклеиновых кислот. Азот составляет 78% воздуха и 48% газов, растворенных в воде. Однако газообразный азот не может быть напрямую использован животными или растениями. Он должен быть преобразован в другие химические вещества.
Только специфические бактерии, называемые азот-фиксирующими, могут захватывать атмосферный азот и превращать его в нитраты (N03-), нитриты (N02-) и ионы аммония (NH4+).
Эти бактерии поглощают атмосферный азот и включают его в состав своих клеток в виде белков. Азот проходит по пищевой цепи и возвращается в почву после смерти организма. На этой стадии сложные соединения азота распадаются до аммония.
Растения поглощают часть аммония, а оставшаяся часть растворяется в воде или остается в почве. Микроорганизмы окисляют аммоний до нитритов и нитратов (нитрификация). Нитраты из разлагающихся остатков могут быть захоронены на морском дне или подвергнуться денитрификации и превратиться в газообразный азот.
Важный момент, иллюстрирующий связь между наземными и водными экосистемами: хотя морские организмы нуждаются в соединениях азота, считается, что фиксации азота в море практически не происходит.
Азот-фиксирующие бактерии синтезируют азотсодержащие вещества в наземных экосистемах, а затем эти вещества попадают в океан с поверхностными стоками, пометом птиц и другими способами.