Hva er luft? Det er gjerne to ting vi snakker om når vi snakker om atmosfæren som omgir oss. 

Oksygen er den åpenbare ingrediensen som de fleste tenker på. Dette er gassen som driver kroppen vår. Pusten bringer oksygenet inn i kroppen, og lungene sørger for at oksygenet blir tatt opp i blodet. 

Oksygenet fraktes til hjerne, muskler og organer - samtidig som kroppen sørger for at karbondioksid går ut av blodet og lungene igjen. Og karbondioksid er kanskje det andre man tenker på når det er snakk om atmosfæren - på grunn av denne gassens rolle i global oppvarming.

Men atmosfæren har bare rundt 20 prosent oksygen i seg. Det er bare en femtedel av det du trekker ned i lungene som er oksygen. 

– Absurde, nær ubegrensede mengder

Karbondioksid utgjør bare rundt 0,04 prosent av atmosfæren. Selv om det er relativt sett lite av den, er det allikevel en svært viktig klimagass - fordi den fanger varmestråling fra sola i atmosfæren. 

Men hva er alt det andre du både puster, lever i, føler og kjenner på? Det er nitrogen - først og fremst. Hele 78 prosent av lufta er nitrogen, ifølge NASA. 

– Det er absurde, nær ubegrensede mengder nitrogen i atmosfæren, sier Dag Hessen til forskning.no. Han er biolog og professor ved Universitetet i Oslo.

Men hva har nitrogenet i atmosfæren gjort for deg i det siste? 

Tilsynelatende ingenting – og samtidig helt kritisk for liv

– Det har ingen direkte betydning for oss, sier lege og professor i farmakologi Erik Sveberg Dietrichs. 

Han er også forfatter og har skrevet boka På livets grense, som handler om hva som skjer med kroppen under ekstreme forhold.

Når du puster nitrogenet inn i lungene, går det stort sett bare ut igjen. Det fyller opp og går ut igjen. Noe svelges og kommer ut som promp eller rap. Men ellers skjer det lite. 

Nitrogenet i atmosfæren er rett og slett veldig lite interessert i å ha noe med andre grunnstoffer å gjøre. Det beskrives ofte som inert - det reagerer ikke med andre stoffer.  

Oksygen reagerer ekstremt lett – det er en av grunnene til at treverk brenner og at bensin kan antennes i en motor her på jorden. 

Men nitrogenet i atmosfæren er i stabil binding med to nitrogenatomer. Denne  bindingen er så sterk at den bare brytes av noen svært spesialiserte mikroorganismer – som altså legger grunnlaget for alt annet liv på jorden. 

Men vi kommer tilbake til det. 

Fordi nitrogenet i lufta kan være svært farlig under de rette omstendighetene. 

Ned på dypet – men ikke så langt ned

Dykkere blir tvunget til å forholde seg til nitrogen, fordi forutsetningene endrer seg dramatisk bare man beveger seg litt under havoverflaten. 

Nitrogen er årsaken til flere dykker-relaterte plager. 

– Når trykket blir høyere, kan nitrogen løses i blodet, sier  Erik Sveberg Dietrichs.

Det bindes altså ikke i blodet ved vanlig atmosfærisk trykk – et eksempel på at vi er tilpasset å leve i en ganske smal sone av jordens overflate og atmosfære.

Under rundt ti meters dyp begynner nitrogenet å bli med rundt i blodstrømmen når dykkeren har en vanlig luftmiks i tanken. 

Hvis dykkeren beveger seg dypere enn 30 meter og ned på store dyp, kan nitrogenet i blodet forårsake en pussig ruseffekt, kalt nitrogen-narkose.

Dette kan være farlig og forårsake både bevisstløshet og irrasjonell oppførsel. 

Og så kan nitrogen i blodet forårsake dykkersyke. Når en dykker stiger opp igjen og trykket blir lavere, begynner det å danne seg bobler av nitrogengass i blodet. Gassen som var løst i blodet, samler seg igjen på et sted det absolutt ikke skal være. 

– Boblene fungerer som blodpropper og kan lage masse tilstoppinger av blodårer. 

Dette kan føre til smerter i hele kroppen, men det setter seg ofte i ledd. Det kan føre til død og lammelser også, hvis for eksempel deler av hjernen ikke får blod. 

Løsningen på dette er å ta pauser eller gjøre en kontrollert oppstigning til overflaten, slik at nitrogenet i blodet får muligheten til å slippe ut gjennom pusten før det bygger seg opp. 

Dietrichs forteller også at nitrogenforbindelser har mange forskjellige funksjoner i kroppen ved bruk av legemidler. 

Et av de mest kjente er nitroglyserin som tas som en pille som legges under tunga ved hjerteproblemer. Denne medisinen avgir nitrogenmonoksid som får blodårene til å utvide seg, blodet flyter lettere, og hjertet må arbeide mindre, forteller Dietrichs. 

Men nitrogen er også helt grunnleggende for at liv kan eksistere.

Livets byggestein

Selv om vi ikke merker eller bruker nitrogen i atmosfæren, er fortsatt nitrogen et ekstremt viktig stoff for livet på jorden.

Nitrogen er blant annet en av byggesteinene i DNA. Det er også en kritisk komponent i aminosyrer – som altså bygger opp proteiner. Altså er det helt kritisk for at liv, slik vi kjenner det, skal eksistere. 

Men det er altså helt avhengig av noen få typer mikroorganismer som har spesialisert seg på å binde nitrogenet i atmosfæren og gjøre det om til blant annet ammonium, som planter kan nyttiggjøre seg av. 

– Vi legger veldig liten vekt på disse mikroorganismene, men uten disse gruppene ville verken vi eller annet liv finnes, sier Dag Hessen til forskning.no. 

Disse organismene er en del av nitrogensyklusen på jorden. Planter tar opp nitrogen som reiser videre gjennom næringskjeden. Og vi får i oss nitrogen gjennom kjøtt, egg, melk eller visse typer planter. 

Og det finnes andre mikroorganismer i andre ledd av kretsløpet som slipper N₂ tilbake ut i atmosfæren. 

Men menneskelig aktivitet er også en enorm kilde til nitrogen i naturen - som har gitt mer enn en dobling av mengden nitrogen som bindes og går inn i kretsløpet, forteller Hessen. 

Et kjempeeksperiment

Verden blir grønnere, og dette henger direkte sammen med både utslipp av klimagasser og menneskers bruk av nitrogen.

– Vi har grepet inn i nitrogen-syklusen på så formidabelt vis, sier Hessen. 

Han forteller at mennesker slipper ut store mengder nitrogen i naturen på flere forskjellige måter. Når vi brenner kull, olje og gass, omdannes N2 til oksygen- og nitrogenbindinger. De slippes ut i atmosfæren og kan tas opp av planter. 

Gjødsel fra husdyr og kunstgjødsel til landbruk er også viktige kilder. Kunstgjødsel er en svært viktig del av moderne landbruk. Det er også en stor del av den norske industrihistorien, hvor Birkeland og Eyde utviklet metoden for å bruke nitrogenet som allerede finnes i atmosfæren, ifølge SNL. 

Her hentes det nitrogen fra lufta som omdannes til former som planter kan bruke til å dyrke fram større avlinger enn man hadde fått ellers. 

– Men gjødsel renner av fra landbruksjord og gir problemer med overgjødsling i vann, sier Dag Hessen. 

Mer planter betyr også at det bindes mer karbon, noe som er positivt med tanke på utslipp av klimagassutslipp, forteller Dag Hessen. 

Samtidig fører bruk av kunstgjødsel til utslipp av en annen nitrogenforbindelse - nemlig lystgass. Dette er en svært potent klimagass som er mye mer effektiv til å holde på varmen enn karbondioksid. Dette kan du lese mer om på forskning.no i denne saken fra NILU. 

Og så kan du tenke litt over nitrogenet neste gang du fyller lungene med (stort sett) nitrogen. 

———

Denne saken kan du også lese på engelsk på sciencenorway.no

LES OGSÅ

Nitrogen er som steroider for naturen

Verdens matproduksjon er avhengig av fosfor. Er vi i ferd med å gå tom?