Un ecosistema naturale equilibrato può rimanere sano e biologicamente vivace anno dopo anno perché è essenzialmente un sistema chiuso. Un campo di mais, ad esempio, non è un sistema chiuso perché i nutrienti contenuti nel mais vengono esportati in luoghi distanti e non possono ritornare al suolo sotto forma di rifiuti organici. D'altra parte, una foresta pluviale indisturbata conserva la maggior parte della sua fertilità di anno in anno perché i nutrienti non vengono rimossi sotto forma di colture o legname. Ma questi nutrienti conservati non sono sempre in una forma conveniente. Le radici degli alberi, per esempio, non possono assorbire i minerali rinchiusi nei rami di un arbusto morto di recente. È qui che i batteri vengono coinvolti.

Un mondo di batteri

I batteri sono un gruppo estremamente diversificato di organismi. Quasi tutti gli ambienti sulla Terra forniscono una casa adatta per determinate specie batteriche, e diversi tipi di batteri tollerano sostanze acide, alte temperature, mancanza di ossigeno, carenze nutrizionali e varie altre condizioni di stress. Le numerose specie di batteri che aiutano a riciclare i nutrienti sono noti come decompositori. Queste creature microscopiche, unicellulari, sostengono la vita sulla Terra decomprimendo gli organismi morti in modo che i loro nutrienti vengano restituiti all'ecosistema in una forma che possa essere utilizzata dalle generazioni future.

The Cleanup Crew

I batteri decompositori contribuiscono al riciclo dei nutrienti in un'ampia varietà di modi. Nel terreno del giardino, ad esempio, i batteri aiutano a trasformare le piante fresche e i residui animali in humus, che è una sostanza organica stabile che è cruciale per la fertilità del suolo a lungo termine. I batteri forestali aiutano a decomporre certe parti di residui legnosi, e così facendo mantengono livelli appropriati di carbonio nell'atmosfera e assicurano che i resti di organismi morti non si accumulino perpetuamente sul suolo della foresta. I decompositori sono anche consumati direttamente da vari organismi superiori, che beneficiano dei nutrienti riciclati immagazzinati nelle cellule batteriche.

Fertilizzante batterico

Alcuni tipi di batteri non sono decompositori nel senso tipico, ma contribuiscono comunque a importanti cicli di nutrienti. Alcune delle specie più conosciute e apprezzate in questa categoria sono i numerosi batteri che possono convertire l'azoto atmosferico in forme di azoto del suolo disponibili in pianta. Molti di questi batteri sono nel genere Rhizobium, ma vari altri generi includono specie che possono "fissare" l'azoto dall'atmosfera e immagazzinarlo nel terreno. L'azoto, un nutriente essenziale delle piante che è spesso in quantità limitata, può sfuggire all'atmosfera attraverso processi noti come denitrificazione e volatilizzazione. I batteri che fissano l'azoto riciclano questo azoto perduto nel terreno.