질소순환(窒素循環 Nitrogen Cycle)

“중생의 눈이 주를 앙망하오니 주는 때를 따라 저희에게 식물을 주시며 16 손을 펴사 모든 생물의 소원을 만족케 하시나이다”(시 145:15-16).

“그는(여호와는) 은혜로우시며 자비로우시며 노하기를 더디하시며 인애가 크시사 뜻을 돌이켜 재앙을 내리지 아니하시나니”(욜 2:13).

식물이 자라기 위해서는 많은 질소가 필요하다. 단백질과 핵산의 성분인 질소는 지구에 존재하는 생물에게 꼭 필요한 원소이다. 질소가 대기 중에 그 비중이 78.09%을 차지하는 이유가 여기에 있다. 그러나 그 많은 질소 이지만 생물이 직접 사용할 수 없는 형태로 존재한다. 여기에서 천연계에서 질소가 여러 형태로 순환하는 질소 순환 과정이 일어나야 한다. 이 순환이 있어야 질소는 식물에 유용한 형태로 변하고, 궁극적으로 식물은 모든 동물의 생명을 유지시키는 먹이로 사용된다.

먼저 질소 순환은 미생물에 의하여서 변환된다. 박테리아가 질소기체를 무기질소화합물로 전환되는 과정을 질소고정이라고 한다. 이 질소고정의 90％가량은 세균과 남조류에 의해 일어난다. 지구상에서 일어나는 질소 고정의 대부분은 미생물이 질소를 암모니아의 형태로 바꾼 결과이기도 하다. 생물학적 질소 고정 과정은 질소 동화(窒素同化)라고 하기도 하며, 주로 질소 고정 세균(窒素固定細菌)에 의해 일어난다. 질소 고정 세균에는 대표적으로 콩 뿌리에 있는 뿌리혹박테리아가 있다. 생물학적인 질소 고정 과정은 대기 중의 질소나 무기 질소 화합물을 생물체의 작용으로 유기 질소 화합물로 바꾸는 것을 의미한다.

그 다음으로 천둥, 번개 같은 엄청난 에너지 발생으로 대기의 질소(N3)의 공유원자가 (covalent bonds)가 깨트려져 식물들이 흡수할 수 있는 형태로 변환된다. 그래서 천둥 번개가 치고 비가 쏟아진 다음에는 잔디들이 더 파릇파릇해 진다. 고온, 고압에서 방전으로 인해 생성되는 활성 질소는 화학적으로 반응성이 일반 질소에 비해 더 높다.

질소 순환과정에는 창조주의 놀라운 지혜와 경륜이 담겨 있다. 우리의 일용할 양식을 준비하시는 하나님의 사랑의 섭리가 오늘도 이 땅에서 일어나고 있는 것이다.

인간이 화학적으로 만든 비료에는 식물이 필요로 하는 형태인 질산염(nitrate NO3-)과 암모니아(NH3) 이온으로 변환시켜 놓았지만, 그것들이 암을 유발시키는 등 그 부작용이 심각하다. 화학비료와 농약의 성분이 야채 속으로 흡입되면 질산염으로 남아 있다가 인체가 이를 계속 섭취하여 누적되게 되면 다양한 질병 형태로 나타난다. 몸 속으로 들어간 질산염이 암을 유발시키는 아질산염 (나이트레이트)로 변환될 수 있다는 것에 관하여 경각심을 일깨우는 소리가 높은 것에 귀를 기우려야 한다.

천연계 내에서 일어나는 이런 변환 작용을 보면서 만인이 필요로 하는 식물을 이런 과정을 통하여 공급하시는 하나님의 자애로우심은 위대하다. 여호와께서는 만인을 위한 충분한 식량을 갖고 계신다. 여호와는 사람의 육체적 필요를 채워 줄 뿐 아니라, 구하는 모든 사람들을 위해 후한 은혜의 비축물들을 넉넉하게 제공하신다. 그는 언제나 주는 편에 서 계시며, 그의 은혜의 손은 언제나 펼쳐져 있다. 그는 그의 자녀들이 구하거나 생각하는 모든 것 이상으로 엄청나게 풍성히 행하실 수 있고 또 그렇게 하고자 하신다.

“삼라 만상은 하나님을 증거한다. 감수성이 있는 사람이라면 누구나, 우주의 경이와 신비를 볼 때에 무한한 능력을 시인할 수밖에 없게 된다”(교육 99).

“하나님께서 창조하신 천연계라는 거대한 책의 매 페이지마다에서 지금도 그분의 솜씨의 흔적을 찾아볼 수 있다. 천연계는 여전히 그것을 창조하신 분에 대하여 말하고 있다”(교육 16)..