Les bactéries fixatrices d'azote transforment l'azote gazeux en formes « fixées » que les plantes peuvent utiliser. D'autres micro-organismes, appelés bactéries dénitrifiantes, accomplissent exactement le travail inverse : ils reconvertissent les nitrates présents dans le sol en azote gazeux. C'est pourquoi la dénitrification constitue le principal mécanisme par lequel l'azote quitte le sol et retourne dans l'atmosphère. Ce processus peut également s'accompagner de la libération de protoxyde d'azote, surnommé « gaz hilarant », dont les implications pour le climat sont loin d'être négligeables.
Les types de bactéries impliquées
Les bactéries fixatrices d'azote transforment d'abord l'azote en ammoniac, puis les bactéries nitrifiantes convertissent cet ammoniac en nitrates. Les plantes absorbent ensuite ces nitrates pour soutenir leur croissance. À noter que la nitrification est un processus aérobie : il ne se déroule qu'en présence d'oxygène. La dénitrification, à l'inverse, a lieu en conditions anaérobies, car les bactéries dénitrifiantes utilisent le nitrate en remplacement de l'oxygène dans leur métabolisme.
Le rôle des enzymes
Les bactéries dénitrifiantes réduisent successivement le nitrate en nitrite, puis en monoxyde d'azote. Celui-ci est converti en protoxyde d'azote (N₂O), avant d'être finalement transformé en azote gazeux (N₂). Toute cette chaîne de réactions est catalysée par une série d'enzymes spécifiques. Dans les premières étapes, le nitrate joue le rôle d'accepteur d'électrons à la place de l'oxygène — dont la fonction habituelle dans la respiration consiste justement à servir d'accepteur final d'électrons. Au cours des étapes suivantes, les produits intermédiaires sont progressivement convertis en azote gazeux.
Un enjeu environnemental majeur
Lorsque les microbes subissent un stress environnemental, ils peuvent ne pas achever l'intégralité du processus de dénitrification et relâcher, au lieu d'azote gazeux, une forme intermédiaire bien plus problématique. Le protoxyde d'azote en est l'exemple le plus préoccupant : ce gaz à effet de serre est nettement plus puissant que le CO₂ et contribue, à des concentrations élevées, au réchauffement de la surface terrestre. Selon une étude publiée en 2003 dans la revue Applied and Environmental Microbiology, les concentrations atmosphériques de N₂O ont d'ailleurs augmenté au cours du dernier siècle, très probablement en raison de la dénitrification des excédents d'engrais agricoles.
Conséquences pour l'agriculture et le cycle de l'azote
La dénitrification réduit la quantité d'azote disponible dans le sol : du point de vue d'un agriculteur, il s'agit donc d'un processus indésirable, mais inévitable. Elle s'inscrit néanmoins dans un cycle naturel fondamental : l'azote est fixé dans le sol, absorbé par les plantes, libéré par les décomposeurs, puis restitué à l'atmosphère. L'ensemble de ces étapes forme le cycle de l'azote, indispensable à la croissance végétale et à la survie de tous les organismes qui dépendent des plantes — l'être humain compris.
Source : https://jardin.98905.com/garden-lawn/soil/1007049706.html