Plus des trois quarts de l'atmosphère terrestre sont constitués d'azote, mais seulement quatre centièmes d'un pour cent de la masse des océans, l'atmosphère et la croûte terrestre sont composés d'azote. Comme les gouttelettes de pluie traversent l'atmosphère avant de se rendre au sol, l'eau de pluie contient également de l'azote en quantités variables. Bien que l'azote ne soit pas un composant majeur des océans et des masses terrestres, il est un élément essentiel pour la formation de protéines dans les plantes et les animaux. L'eau de pluie fait le travail critique de transfert d'azote du ciel vers le sol.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
L'eau de pluie contient de petites quantités d'azote sous forme d'azote gaz (N2), ammonium (NH4) et nitrates (NOx).
La chimie de l'azote
L'azote gazeux est une molécule à deux atomes très stable qui n'interagit pas facilement avec d'autres atomes ou molécules. Par exemple, bien que les trois quarts de chaque respiration que vous prenez soient constitués d'azote, rien de tout cela n'est métabolisé par votre corps. Il en va de même pour presque toutes les plantes - elles ne peuvent pas prendre d'azote directement de l'atmosphère. En fait, les légumineuses qui peuvent prendre de l'azote de l'atmosphère ne le font pas directement, mais par une relation symbiotique avec des bactéries «fixatrices d'azote» dans leurs racines. Les bactéries "respirent" l'azote et le convertissent en composés que les racines peuvent absorber.
L'azote et l'eau
La stabilité chimique de l'azote signifie que l'azote pur ne se mélange pas très bien avec l'eau. Mais les composés azotés, comme l'ammonium et les nitrates, se mélangent à l'eau. Si ces composés azotés existent dans l'air, ils peuvent se mélanger à l'eau et descendre avec l'eau de pluie. La question est alors de savoir comment les molécules d'azote stables peuvent se convertir en composés azotés? La réponse est qu'il faut de l'énergie. Par exemple, la foudre fournit suffisamment d'énergie pour diviser les molécules d'azote et stimuler la formation de nitrates - des molécules contenant des molécules d'azote et d'oxygène. Les bactéries, le fumier animal en décomposition et les moteurs à combustion interne sont également des sources d'énergie qui produisent des composés azotés qui peuvent se retrouver dans l'atmosphère.
Azote dans les eaux de pluie
Une étude de 2004 sur la composition chimique des eaux de pluie sur 48 sites dans 31 États, on a trouvé des nitrates dans presque tous les échantillons, bien qu'un degré élevé de variation existait dans le temps et dans l'espace. Plusieurs études dans les années 1990 ont montré que les sites le long de la côte du golfe du Mexique pouvaient s'attendre à tirer 18 livres d'ammonium et de nitrates par acre et par an des eaux de pluie. Cela représente environ un dixième des besoins typiques en azote pour les cultures.
Les bons et les mauvais
Parce que l'eau de pluie contient de l'azote sous des formes que les plantes peuvent absorber et que les plantes ont besoin d'azote pour croître, les agriculteurs ont remarqué que l'eau de pluie stimule plus de croissance végétale que l'eau provenant d'autres sources. C'est bien, car les agriculteurs n'ont pas besoin d'appliquer autant d'engrais artificiel. Cependant, dans certains cas, les activités humaines entraînent un excès d'azote dans l'eau de pluie. Cela a pour effet de déséquilibrer certains écosystèmes fragiles où certaines plantes - généralement des algues - qui sont normalement limitées par un manque d'azote ont maintenant suffisamment d'azote supplémentaire provenant des eaux de pluie pour étouffer d'autres organismes.