hydrogenkretsløpet

Hydrogenkretsløpet er en beskrivelse av hvordan hydrogen beveger seg mellom levende organismer, atmosfæren, vann og jordskorpa.

Faktaboks

Også kjent som

hydrogensyklus

Omsetningen av hydrogen skjer i form av hydrogengass (H2), vann (H2O), hydrogensulfid (H2S), ammonium (NH4+), ammoniakk (NH3) og organisk bundet hydrogen (hydrokarboner).

Vann er utgangsmaterialet for oksygen i atmosfæren via fotosyntesen, og vann blir gjendannet når organiske stoffer oksideres i en oksygenatmosfære. Hydrogen i form av protoner (H+) kan inngå i redoksreaksjoner. Økosystemene frigir vann til atmosfæren ved fordamping og transpirasjon fra skog og annen vegetasjon. I den tropiske regnskogen i Amazonas kommer store mengder av nedbøren fra kondensering av vann som er transpirert fra vegetasjonen. Det er variasjon mellom økosystemene, men opptil 50-60% av nedbøren kommer tilbake til atmosfæren via plantene som tar opp vann.

Noen bakterier kan fange nitrogenet i lufta og gjøre det tilgjengelig for planter. Dette kalles nitrogenfiksering. I denne prosessen lages det også hydrogengass som et biprodukt.

I gjødselindustrien med Haber-Bosch-metoden ble det tidligere laget hydrogen ved elektrolyse av vann, men i dag blir hydrogen laget fra metan.

Mennesket påvirker også hydrogenkretsløpet ved bruk av hydrogen som energibærer og energikilde som et alternativ til fossilt drivstoff. Se hydrogendrivstoff.

Hydrogen som produkt fra bakterier

Mange anaerobe bakterier bruker protoner (H+) som elektronakseptor og danner derfor hydrogengass (H2). Hydrogengass kan utnyttes av hydrogenbakterier som elektronkilde.

Bakterier som kan oksidere hydrogen er vanligvis litotrofe, det vil si at de kan oksidere uorganiske forbindelser (se kjemosyntese). Metanogene bakterier kan vokse ved å redusere karbondioksid og bruke hydrogen som elektron- og protonkilde. Dette skjer gjennom følgende reaksjon, hvor det dannes metan (CH4):

\[\ce{CO2 + 4H2 -> CH4 + 2H2O}\]

Ved biologisk nitrogenfiksering dannes dihydrogen som et biprodukt, og nitrogenfikserende prokaryoter har forskjellig evne til å resirkulere (H2), katalysert av enzymet revers hydrogenase. Pyruvat kan omdannes til karbondioksid, acetyl-CoA og hydrogen. Etanol kan omdannes til acetat og hydrogen.

Acetogene bakterier kan bruke en hydrogenase for å skaffe protoner og elektroner til karbondioksidassimilasjon, men endeproduktet er i dette tilfellet acetat istedet for metan.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg

Vi mangler fagansvarlig for Biogeokjemi

Vil du bli fagansvarlig? Ta kontakt