- Mis on biogeokeemilised tsüklid?
- Biogeokeemiliste tsüklite tüübid
- Biogeokeemiliste tsüklite tähtsus
- Lämmastiku tsükkel
- Süsiniktsükkel
- Fosfori tsükkel
Selgitame, millised on aine biogeokeemilised tsüklid või tsüklid ja millised on nende tüübid. Süsiniku, fosfori ja lämmastiku tsükkel.
Biogeokeemilised tsüklid on aine nihkeringid.Mis on biogeokeemilised tsüklid?
Seda tuntakse biogeokeemiliste tsüklitena või aine tsüklitena vahetusahelatesse keemilised elemendid elusolendite ja keskkond mis neid ümbritseb mitmete transpordi-, tootmis- ja lagunemisprotsesside kaudu. Selle nimi pärineb eesliited kreeka keel bio, "elu ja geo, "Maa".
Biogeokeemilistes tsüklites on erinevad vormid elu (taimne, loomne, mikroskoopiline jne), kui anorgaanilised looduslikud elemendid ja ühendid (vihmad, tuuled jne). See on igavene nihe aine ühest kohast teise, mis võimaldab ringlusse võtta toitaineid, mis on saadaval biosfäär.
"Toitainete" all peame silmas kõiki neid elemente või molekulid mille olemasolu organismis a Elusolend on teie järjepidevuse jaoks hädavajalik olemasolu ja paljunemine tema omast liigid. Toitained koosnevad tavaliselt ligikaudu 31 ja 40 erinevast keemilisest elemendist ning olenevalt liigist on nii toitaineid kui ka neid moodustavaid elemente vaja erinevates proportsioonid. Need toitained võivad olla erinevat tüüpi:
- Makrotoitained. Selle esinemine kehas erinevates ühendites moodustab ligikaudu 95% sellest mass kõigist elusorganismidest. Need koosnevad süsinikust, hapnikust, vesinikust, lämmastikust, väävlist, kaltsiumist, naatriumist, kloriidist, kaaliumist ja fosforist. Need on toitained, mida on suuremas koguses iga elusolendi organismis.
- Mikroelemendid. Selle olemasolu elusolendite kehas on hädavajalik, kuid vähemus. Need koosnevad rauast, vask, tsink, jood ja A-vitamiin.
- Energiline. Need on need, mida elusolendite organism kasutab selle saamiseks Energia vajalik elutähtsate funktsioonide täitmiseks. Näiteks aminohapped ja rasvad.
- Struktuurne. Need on need, mis moodustavad elusolendite organismi struktuuri ja võimaldavad neil kasvada. Näiteks, valk, fosforit, kaltsiumi ja mõningaid lipiide.
- Regulaatorid Nad kontrollivad paljude kehas toimuvate reaktsioonide arengut. Peamised on vitamiinid, naatrium ja kaalium.
- Pole hädavajalik. Neid saab sünteesida elusolendite organism. Need ei ole keha toimimiseks täiesti olulised.
- Oluline Elusolendite organism ei suuda neid sünteesida, mistõttu tuleb need paratamatult organismist eraldada. keskkond. Näiteks asendamatud aminohapped ja rasvhapped.
Biogeokeemilised tsüklid varieeruvad vastavalt kaasatud elemendi omadustele ja hõlmavad seetõttu ka erinevaid eluvorme.
Biogeokeemiliste tsüklite tüübid
Biogeokeemilisi tsükleid on mitut tüüpi:
- Hüdroloogiline. Need, milles veeringe või hüdroloogiline tsükkel, mis toimib elementide transpordivahendina ühest kohast teise. Sellesse kategooriasse võib arvata ka veeringe.
- Gaasiline. Need, milles õhkkond tsükli keemiliste elementide, nagu lämmastiku-, hapniku- ja süsinikuringe, transportimiseks.
- Settekujuline. Need, milles keemilise elemendi transport toimub settimise teel, st selle aeglase akumuleerumise ja vahetuse teel Maakoor, nagu fosforitsükkel.
Biogeokeemiliste tsüklite tähtsus
Biogeokeemilised tsüklid vastutavad elutähtsate keemiliste elementide taaskasutamise eest, vastasel juhul ammenduksid need, mille tõttu oleks elu planeedil võimatu.
Selles mõttes on biogeokeemilised tsüklid erinevad mehhanismid, mille abil loodus see peab ringlema ainet mõnelt elusolendilt teistele, võimaldades seega teatud varu olla alati saadaval.
Ükski toitaine, mida elusolend vajab, ei ole selle sees igavesti. Kõik tuleb keskkonda tagasi saata, et teised saaksid neid uuesti kasutada.
Lämmastiku tsükkel
Lämmastiku tsükkel on keskne, kuna see moodustab palju biomolekule.Lämmastiku tsükkel on üks peamisi biogeokeemilisi tsükleid, milles mikroorganismid prokarüootid (bakterid) ja taimed Nad fikseerivad oma kehas lämmastiku, mis on üks peamisi atmosfääri gaase. See on vajalik erinevate ühendite jaoks kehas loomad, sealhulgas inimene.
Tsükli võib kokku võtta järgmiselt:
- Teatud bakterid seovad oma kehas atmosfäärist gaasilist lämmastikku (N2), moodustades koos sellega orgaanilisi molekule, mida taimed saavad kasutada, näiteks ammoniaaki (NH3).
- Taimed kasutavad neid lämmastikumolekule ära ja edastavad need oma kudede kaudu edasi taimtoidulised loomad ja need läbi nende kudede et lihasööjad loomad ja need neile kiskjad, jooksul toiduahel.
- Lõpuks viivad elusolendid lämmastikku mulda tagasi kas uriiniga (ammoniaagirikas) või siis, kui nad surevad ja lagunevad bakterid, mis fikseerivad lämmastikurikkad molekulid, vabastades lämmastiku tagasi atmosfääri gaasiline olek.
Süsiniktsükkel
Süsinikuring on biogeokeemilistest tsüklitest kõige olulisem ja keerulisem, kuna kogu teadaolev elu koosneb eranditult sellest elemendist saadud ühenditest. Lisaks hõlmab see tsükkel põhiprotsesse metaboolne taimed ja loomad: fotosüntees ja hingamine.
Tsükli võib kokku võtta järgmiselt:
- Atmosfäär koosneb märkimisväärsest mahust süsinikdioksiid (CO2). Taimed ja vetikad püüavad selle kinni ja muudavad selle fotosünteesi teel suhkruteks (glükoosiks), kasutades selleks päikeseenergia. Nii saavad nad energiat ja saavad kasvada. Vastutasuks eraldavad nad atmosfääri hapnikku (O2).
- Lisaks sellele, et loomad saavad hingamisprotsesside käigus hapnikku, pääsevad loomad ligi süsinikule taimekudedest, et omakorda olla võimelised kasvama ja paljunema. Nii loomad kui ka taimed tagavad suremisel ma tavaliselt nende kehas leiduv süsinik, mis setteprotsesside käigus (eriti ookeanipõhjas, kus süsinik lahustub ka vees) muudetakse erinevateks fossiilideks ja mineraalid.
- Fossiilses või mineraalses olekus süsinik võib maakoore all püsida miljoneid aastaid, tehes läbi muundumisi, mis paiskavad välja niisama erinevat ainet kui kivisüsi, Nafta või teemante. See asi kerkib uuesti päevakorda tänu erosioon, pursked ja eriti inimtöö: ärakasutamine fossiilkütused, tsemendi kaevandamine ja muud tööstusharud mis eraldavad atmosfääri tonni CO2 nii kl ookean samuti maa peale, lisaks muudele süsinikurikastele vedelatele ja tahketele jäätmetele.
- Teisest küljest eraldavad loomad hingates pidevalt CO2. Muud energiaprotsessid nagu kääritamine või lagunemine orgaaniline materjal need tekitavad CO2 või tekitavad muid süsinikurikkaid gaase, näiteks metaani (CH4), mis lähevad samuti atmosfääri.
Fosfori tsükkel
The fosfori tsükkel See on viimane ja kõige keerulisem peamistest biogeokeemilistest tsüklitest, kuna fosforit leidub maakoores külluslikult mineraalsel kujul, kuid seda vajavad elusolendid põhiliselt, kuigi mõõdukates kogustes. Fosfor on osa sellistest elutähtsatest ühenditest nagu DNA ja RNAja selle tsükli võib kokku võtta järgmiselt:
- Fosfor pärineb maapealsetest mineraalidest, mis toimel erosioon (päike, tuul, vesi) vabastatakse ja transporditakse erinevatesse ökosüsteemid. Inimeste kaevandustegevus võib samuti sellesse etappi kaasa aidata, kuigi mitte tingimata keskkonnasõbralikul viisil.
- Fosforirikkad kivimid varustavad taimi toitainetega, mis seovad fosforit nende kudedes ja kannavad selle edasi teistele loomaliikidele. toiduahel. Loomad omakorda tagastavad liigse fosfori mulda roojamise ja korjuste lagunemise kaudu, hoides fosforit elusolendite vahelises tsüklis.
- Fosfor jõuab aga ka merre, kus vetikad selle kinnistavad ja loomadele edasi kanduvad. Sel juhul ladestub element aeglaselt merepõhja, kus mitmesugused setteprotsessid panevad selle tagasi kivimitesse, mis hiljem väga aeglase ja väga pika geoloogilise protsessi käigus paljanduvad ja annavad taas fosforit biosfäär.