يكمن الجواب في الحقائق الثلاثة الآتية: 1. إن النيتروجين عنصر متطاير في معظم أشكاله 2. وهو عنصر غير تفاعلي مع المواد المشكلة للأرض الصلبة 3. وهو عنصر مستقر جداً في وجود الإشعاع الشمسي. يفيدنا مقارنة النيتروجين مع الأوكسجين من أجل فهم وفرة النيتروجين في الغلاف الجوي (وهو ثاني أكثر العناصر وفرة في الغلاف الجوي). فعند المقارنة مع الأوكسجين, نلاحظ أن النيتروجين يوجد أكثر من الأوكسجين بأربعة أضعاف. ومع ذلك فعلينا كذلك النظر إلى معدلات الوفرة النسبية لكل من الأوكسجين والنيتروجين على الأرض بأكملها (الأوكسجين أكثر وفرة بـ 10,000 مرة). هذه الوفرة الأرضية إجمالاً تعكس تركيب المادة التي تشكلت الأرض منها بالأصل وعملية التنامي للأرض. إن الأوكسجين هو من كبرى العناصر المشكلة للأرض الصلبة, إلى جانب كل من السيلكون وعناصر مثل المغنسيوم والكالسيوم والصوديوم. فإن النيتروجين ليس عنصراً مستقراً عندما يدخل في الشبكة البلورية, ولهذا فهو لا يدخل في الأرض الصلبة. وهذا أحد الأسباب التي تفسر السبب الذي يجعل من النيتروجين عنصراً يكثر جداً في الغلاف الجوي بالمقارنة مع الأوكسجين. أما السبب الرئيسي الآخر فهو لأن النيتروجين عنصر مستقر جداً في الغلاف الجوي, وهذا على عكس الأوكسجين, فلا يدخل النيتروجين إلى حد كبير في التفاعلات الكيميائية الحاصلة فيه. وعليه فإن النيتروجين يتجمع في الغلاف الجوي على مر الزمن الجيولوجي بدرجة أكبر من الأوكسجين. من المهم معرفة أن كلاً من النيتروجين والأوكسجين يدخلان بصورة وثيقة في دورة الحياة على الأرض, ولكن المواد الكيميائية تمر بدورة عبر هذه المادة على مقياس زمني قصير الأجل نسبة للعمليات الجيولوجية التي جعلت الأرض على مر الزمن ما هي عليه الآن (من الناحيتين التركيبية والفيزيائية). نجد كلاً من النيتروجين والأوكسجين في الغلاف الحيوي والمادة العضوية الأحفورية (وكلاهما عنصران ذوابان في مياه البحر أيضاً). ولكن لا يوجد في هذه الأماكن سوى جزء بسيط فقط (أقل من 1% بالنسبة للنيتروجين وأقل بكثير من 1% بالنسبة للأوكسجين) من أصل مجموع هذين العنصرين على سطح كوكب الأرض.
ليس هناك أي شيء مميز حيال النسبة الحالية التي يشكها النيتروجين في الغلاف الجوي. فقد تراوحت قيمة هذه النسبة تراوحاً كبيراً على مدى تاريخ الأرض. فكان الغلاف الجوي يتألف بمعظمه من النيتروجين وثنائي أكسيد الكربون خلال أول ملياريّ سنة تقريباً. ومن ثم وقع حدث الأكسجة الكبير[1] حيث جعلت البكتيريا الزرقاء الأوكسجين لاعباً أساسياً. وعلى عكس النيتروجين الذي يمكن للبكتيريا (والبشر الآن) انتزاعه من الغلاف الجوي فقط في حال صرف كمية كبيرة من الطاقة, فإن نسبة الأوكسجين تراوحت ما بين 15% حتى 35%. إن كمية النيتروجين مستقرة نسبياً, ولكنها تخف كثيراً أو قليلاً نتيجة عنصر الأوكسجين الأكثر تقلباً.
أسئلة أخرى قد تهمك