Más de tres cuartas partes de la atmósfera terrestre están formadas por nitrógeno, pero solo cuatro centésimas del uno por ciento de la masa de los océanos, la atmósfera y la corteza terrestre están compuestos de nitrógeno. Debido a que las gotas de lluvia atraviesan la atmósfera en su camino hacia el suelo, el agua de lluvia también contiene nitrógeno en cantidades variables. Aunque el nitrógeno no es un componente principal de los océanos y las masas terrestres, es un elemento esencial para la formación de proteínas tanto en plantas como en animales. Rainwater hace el trabajo crítico de transferir nitrógeno del cielo al suelo.

TL; DR (Demasiado largo; No lo leyó)

El agua de lluvia contiene pequeñas cantidades de nitrógeno en forma de nitrógeno gas (N2), amonio (NH4) y nitratos (NOx).

La química del nitrógeno

El gas nitrógeno es una molécula de dos átomos muy estable que no interactúa fácilmente con otros átomos o moléculas Por ejemplo, aunque las tres cuartas partes de cada respiración que toma consisten en nitrógeno, nada de eso es metabolizado por su cuerpo. Lo mismo es cierto para casi todas las plantas: no pueden tomar nitrógeno directamente de la atmósfera. De hecho, las leguminosas que pueden tomar nitrógeno de la atmósfera no lo hacen directamente, sino a través de una relación simbiótica con bacterias "fijadoras de nitrógeno" en sus raíces. La bacteria "respira" en nitrógeno y la convierte en compuestos que las raíces pueden absorber.

Nitrógeno y agua

La estabilidad química del nitrógeno significa que el nitrógeno puro no se mezcla muy bien con el agua. Pero los compuestos de nitrógeno, como el amonio y los nitratos, se mezclan con el agua. Si esos compuestos de nitrógeno existen en el aire, se pueden mezclar con agua y bañarse con agua de lluvia. La pregunta entonces es, ¿cómo pueden las moléculas de nitrógeno estables convertirse en compuestos de nitrógeno? La respuesta es que toma energía. Por ejemplo, los rayos proporcionan suficiente energía para dividir las moléculas de nitrógeno y estimular la formación de nitratos, moléculas con nitrógeno y moléculas de oxígeno. Las bacterias, el estiércol animal en descomposición y los motores de combustión interna también son fuentes de energía que producen compuestos de nitrógeno que pueden terminar en la atmósfera.

Nitrógeno en agua de lluvia

Un estudio de 2004 sobre la composición química del agua de lluvia en 48 sitios en 31 estados se encontraron nitratos en casi todas las muestras, aunque existió un alto grado de variación tanto en el tiempo como en el espacio. Varios estudios en la década de 1990 mostraron que las ubicaciones a lo largo de la costa del Golfo de México podrían esperar obtener 18 libras de amonio y nitratos por acre al año del agua de lluvia. Eso es aproximadamente una décima parte de los requisitos típicos de nitrógeno para los cultivos.

Lo bueno y lo malo

Como el agua de lluvia contiene nitrógeno en formas que las plantas pueden absorber y las plantas necesitan nitrógeno para crecer, los agricultores han notado que el agua de lluvia estimula el crecimiento de más plantas que el agua de otras fuentes. Eso es bueno, ya que los agricultores no necesitan aplicar tanto fertilizante artificial. Sin embargo, en algunos casos las actividades humanas resultan en un exceso de nitrógeno en el agua de lluvia. Eso tiene el efecto de deshacerse de la balanza en algunos ecosistemas frágiles donde algunas plantas, típicamente algas, que normalmente están limitadas por la falta de nitrógeno, ahora tienen suficiente nitrógeno extra del agua de lluvia para estrangular a otros organismos.