El ciclo del nitrógeno

El nitrógeno es una paradoja. Es el elemento que más necesitan los seres vivos después del carbono, porque va en todas las proteínas y en el ADN, y es lo que más abunda alrededor: el aire es nitrógeno en cuatro quintas partes. Y sin embargo casi ningún ser vivo puede usarlo tal cual. Las dos moléculas de nitrógeno del aire van unidas por un triple enlace tan fuerte que ni las plantas ni los animales saben romperlo. Sin nitrógeno usable, las plantas no crecen, y por eso el nitrógeno es lo que más limita la vida en la mayor parte de la Tierra.

Quien rompe ese enlace son unas pocas bacterias. Es la fijación del nitrógeno: unas viven sueltas en el suelo y en el agua, y otras, las más importantes, viven dentro de las raíces de las leguminosas, las judías, los guisantes, las lentejas, la soja, el trébol y la alfalfa, en unos bultos llamados nódulos. La planta les da azúcar y una casa sin oxígeno, y las bacterias le dan nitrógeno en forma de amoníaco. Martinus Beijerinck las aisló en 1888, y con ellas explicó por qué los campesinos sabían desde la Antigüedad que sembrar lentejas mejora la tierra para el trigo del año siguiente.

Una vez en el suelo, el nitrógeno da vueltas. Las plantas toman amoníaco y, sobre todo, nitrato, que producen otras bacterias a partir del amoníaco, y con él fabrican sus proteínas. Los animales comen las plantas y hacen las suyas. Cuando una hoja cae, un animal orina o un ser vivo muere, los descomponedores devuelven el nitrógeno al suelo como amoníaco, y el ciclo empieza otra vez. Y otras bacterias más, en suelos encharcados y sin oxígeno, hacen el camino inverso: convierten el nitrato en nitrógeno gas y lo devuelven al aire. Así el sistema se equilibra.

Durante toda la historia, la agricultura estuvo limitada por ese ciclo. El estiércol, las leguminosas y el guano de las aves marinas, que se importaba de Perú, eran las únicas maneras de poner nitrógeno en un campo, y la población que se podía alimentar tenía un techo. En 1909 el químico alemán Fritz Haber consiguió lo que las bacterias hacen a temperatura ambiente: romper el nitrógeno del aire y hacer amoníaco, a fuerza de presión, calor y un catalizador de hierro. Carl Bosch lo llevó a escala industrial, y desde entonces el abono se fabrica del aire. Hoy la mitad del nitrógeno que hay en el cuerpo de una persona ha pasado por una fábrica de Haber-Bosch, y sin ella no se podría alimentar a más de la mitad de la humanidad.

El problema es el exceso. La humanidad fija ahora tanto nitrógeno como toda la naturaleza junta, y la mitad del abono que se echa no lo aprovechan las plantas: se lava con la lluvia y llega a los ríos, los lagos y el mar, donde hace crecer algas que al morir y pudrirse consumen todo el oxígeno del agua. Es la eutrofización, y hay cientos de zonas muertas en las costas del mundo, la del golfo de México del tamaño de una provincia. El nitrógeno sobrante se escapa también al aire como óxido nitroso, un gas de efecto invernadero trescientas veces más potente que el dióxido de carbono. El ciclo que las bacterias mantenían cerrado se ha abierto por un lado.

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