Planetare Nitrifikation: Könnte das funktionieren?

Stellen Sie sich vor, eine außerirdische Spezies kam auf die Erde und stellte fest, dass der Stickstoff in der Luft für sie giftig war. Stellen Sie sich vor, sie wollten unseren Planeten terraformen und beschlossen, dieses Problem zu lösen, indem sie einen Großteil unserer Atmosphäre nitrifizieren.

Sie würden den Stickstoffkreislauf nicht vollständig stoppen wollen; Sie würden nur genug Stickstoff in Nitrate umwandeln wollen, damit sie nicht in dem Moment sterben, in dem sie ihr Raumschiff verlassen. Meine Frage ist also, wenn sie diese Vorgehensweise wählen und, sagen wir, die Stickstoffkonzentration in der Atmosphäre halbiert würde, würde das eine Art ökologische Krise auslösen, die ihr Leben hier nur noch problematischer machen würde?

Und wenn es so ist, dass die Umwandlung von so viel Stickstoff in Nitrate sinnlos wäre, weil denitrifizierende Bakterien den Stickstoff nur in die Atmosphäre zurückgeben, könnten sie dann den Stickstoff in eine andere nicht reaktive Verbindung umwandeln, ohne alle Pflanzen zu beeinträchtigen, die Nitrate für Wachstum und Proteinproduktion benötigen?

Hinweis: Ich weiß, dass es eigentlich zwei Schritte gibt, um Stickstoff in Nitrate umzuwandeln, aber ich habe nur „Nitrifikation“ als Abkürzung verwendet.

Ich würde nicht empfehlen, eine Kolonie auf einem Planeten zu gründen, während Sie mit dem Terraforming beginnen. Warten Sie einfach auf das Ende des Vorgangs. Willkommen auf der Seite!

Antworten (2)

Es ist in Ordnung.

Es kommt schon vor, die Aliens haben Freunde hier auf der Erde. Rhizobien und andere Bakterien wandeln regelmäßig Luftstickstoff für uns höherwertige Arten um, da wir Luftstickstoff ohnehin nicht nutzen können.

Atmosphärischer Stickstoff macht einen großen Teil der Atmosphäre aus, daher werden Sie einige Jahre klimatische Auswirkungen haben, aber am Boden keinen großen Unterschied (außer den Auswirkungen des Klimawandels), da sich der größte Teil der Atmosphäre im 5 -km-Bereich befindet -16 km Standort, nicht die 1% oder so, in denen wir leben.

Machen Sie sich also auf Wetterprobleme und sehr fruchtbares Wachstum gefasst. Ich hoffe, die Aliens kommen hungrig.

Würde ein starker Rückgang des atmosphärischen Stickstoffs die Rhizobien töten? Wenn wir die Rhizobien (und andere ähnliche) verlieren würden, würden wir dann in Schwierigkeiten geraten?
Es scheint, dass sich die Masse des von Rhizobia (usw.) verbrauchten Stickstoffs in den unteren 1% der Atmosphäre befindet. Wenn also die dramatische Reduzierung in der oberen Atmosphäre wäre, sollte es keine große Wirkung haben, aber wie die Außerirdischen es senden nach unten, es nützt ihnen nur. Vielleicht haben wir ein Überwuchern von Bakterien und Tieren höherer Ordnung, die davon profitieren. Diese Antwort ist (muss) voller Spekulationen, da wir unsere Atmosphäre und unser Klima nicht einmal vollständig kennen.

Ich muss gegen Ihre ausgewählte Antwort argumentieren.

Das Problem ist nur, wie werden diese Außerirdischen den Stickstoff los? Sie haben von der „Umwandlung von so viel Stickstoff in Nitrate“ gesprochen, was darauf hindeutet, dass Sie genau das im Sinn hatten. Die N2-Moleküle werden also in NO3-Ionen umgewandelt, richtig? Mhm, nein. Beim Fixieren des Stickstoffs entziehen Sie der Atmosphäre viel mehr Sauerstoff als Stickstoff, insbesondere dreimal so viel. Da also die Erdatmosphäre (ungefähr) zu 80 % aus Stickstoff und zu 20 % aus Sauerstoff besteht, wird der gesamte Sauerstoff verbraucht sein, wenn etwa 8,3 % der 80 % in NO3 umgewandelt wurden.

Die andere Alternative, Ammoniak, ist viel schlimmer. Ammoniak, NH4, nimmt viermal so viel Wasserstoff auf wie Stickstoff, und da der gesamte freie Wasserstoff in der Atmosphäre nur 55 Teile pro Million beträgt (nach Volumen, nicht nach Gewicht), können Sie einfach nicht viel Hebelwirkung erzielen.

Wenn die Außerirdischen natürlich Beispiele für Clarkes Gesetz sind ("Jede ausreichend fortschrittliche Technologie ist von Magie nicht zu unterscheiden), können sie dies umgehen, indem sie etwa 3/8 des Stickstoffs in Sauerstoff umwandeln und ihn an 1/8 des Stickstoffs binden. und damit 1/2 des gesamten Stickstoffs nitrifizieren.

Ist das eine gute Idee? Ich würde vorschlagen, nicht. Lassen Sie uns die Energiefreisetzung ignorieren, die durch die Umwandlung von Sauerstoff in Stickstoff verursacht wird - diese Aliens sind wirklich gut im "nicht von Magie zu unterscheiden" Teil. Wenn wir das nicht übersehen wollen, verwandelt sich die Erdoberfläche in knusprige Viecher, und das gilt allgemein als A Bad Thing.

NO3 ist das Standardmaß für Stickstoff in Düngemitteln, und das Einbringen von so viel Nitrat in den Boden würde (im Wesentlichen) eine massive Überdüngung darstellen und die meisten Pflanzen schnell töten. Das produzierte NO3 macht etwa die Hälfte der gesamten Atmosphäre aus, und der atmosphärische Druck beträgt 15 lb/sq in, also wird das gesamte NO3 etwa 7 Pfund pro Quadratzoll betragen, was weit über alles hinausgeht, womit wir Erfahrung haben. Für eine etwas spezialisierte Perspektive siehe http://www.growweedeasy.com/nitrogen-toxicity-cannabis. Etwa 70 % dieses Nitrats würden direkt in den Ozeanen abgelagert, und das abfließende Wasser würde außerordentlich viel Stickstoff enthalten, was schnell zu Algenblüten in den Weltmeeren führen würde, die den Sauerstoffgehalt verringern und alle Oberflächenfische töten würden, gefolgt langsamer durch die tieferen Arten, da sich die Sauerstoffverarmung nach unten vorarbeitete. Die lokale Oberflächenversion dieses Phänomens ist bereits an Orten wie dem Golf von Mexiko zu sehen, wo Düngemittelabflüsse von Farmen entlang des Mississippi River „tote Zonen“ verursachen. Dies setzt natürlich voraus, dass der Nitratgehalt die vorhandenen Algen nicht direkt abtöten würde (keine gute Annahme, IMO, aber ich bin kein Experte auf diesem Gebiet).

Bei allem Respekt, dies ist ein gutes Beispiel für den Grundsatz, dass Sie mindestens 24 Stunden warten sollten, bevor Sie eine Antwort auswählen.

Ich frage mich, mit wie dicker Nitratschicht die Erde bedeckt wäre.