Manusia telah meningkatkan transfer nitrogen atmosfer ke ekosistem darat melalui empat proses :
– Produksi pupuk: melalui proses kimia, nitrogen diubah menjadi senyawa yang lebih terjangkau bagi tanaman. Ini telah menghasilkan salah satu perubahan paling drastis di lingkungan.
– Pembakaran bahan bakar fosil.
– Mobilisasi nitrogen yang disebabkan oleh deforestasi, kebakaran dan drainase lahan basah. Selain itu, hilangnya lahan basah sangat berbahaya, karena sebagian besar denitrifikasi terjadi di sana, yang membutuhkan kondisi anaerobik.
– Tanaman legum, yang merupakan pemecah nitrogen.
Jumlah dari keempat proses tersebut menyebabkan ekosistem memasukkan nitrogen dua kali lipat dari jumlah biasanya.
Efek dari peningkatan nitrogen di atmosfer adalah:
– Peningkatan dinitrogen oksida: ini adalah gas yang tidak terlalu reaktif tetapi dengan efek rumah kaca yang besar.
– Hujan asam: masalah terbesar terjadi ketika pH turun sedemikian rupa sehingga aluminium, yang sangat beracun, larut.
Mengenai efek peningkatan nitrogen pada ekosistem darat , ini pada prinsipnya positif, karena nitrogen adalah unsur yang sangat membatasi dalam ekosistem, sehingga peningkatannya juga meningkatkan produktivitas. Namun, efek akhirnya adalah keragaman berkurang, karena peningkatan nitrogen mendukung dominasi beberapa spesies yang sangat produktif yang cenderung secara kompetitif mengeluarkan spesies lainnya dari komunitas. Selain itu, jika jumlah nitrogen meningkat banyak, unsur-unsur lain mulai membatasi pertumbuhan organisme, yang akan kehilangan kemampuannya untuk menyerap semua nitrogen.
Di sisi lain, pada ekosistem perairan efek eutrofikasi oleh nitrogen terjadi. Sumber nitrogen di ekosistem sungai adalah pupuk, yang efeknya tersapu oleh limpasan dan pencucian ke sungai dan aliran sungai, dan pengendapan nitrogen atmosfer di cekungan yang dikeringkan oleh sungai.
Akibatnya, eutrofikasi terjadi di daerah muara dan laut pedalaman seperti Laut Hitam, Baltik dan Mediterania. Bagaimanapun, di ekosistem sungai masalah eutrofikasi lebih disebabkan oleh fosfor daripada nitrogen. Eutrofikasi terdiri dari peningkatan eksplosif dalam biomassa fitoplankton dan produktivitas ekosistem. Ini biasanya diikuti oleh anoksia atau hipoksia di perairan yang lebih dalam, karena pengendapan bahan organik mati. Peningkatan bahan organik ini pada gilirannya diterjemahkan menjadi peningkatan konsumsi oksigen, yang dapat menjadi habis dan menyebabkan kematian besar-besaran pada komunitas bentik dan ikan. Kasus yang paling serius terjadi ketika dinoflagellata beracun meningkat dan menimbulkan apa yang disebut pasang merah.