- Mik azok a biogeokémiai ciklusok?
- A biogeokémiai ciklusok típusai
- A biogeokémiai ciklusok jelentősége
- A nitrogén ciklusa
- Szénciklus
- Foszfor ciklus
Elmagyarázzuk, melyek a biogeokémiai ciklusok vagy anyagciklusok, és milyen típusok léteznek. A szén, foszfor és nitrogén körforgása.
A biogeokémiai ciklusok az anyagok elmozdulási körei.Mik azok a biogeokémiai ciklusok?
Biogeokémiai ciklusoknak vagy anyagcsere-körfolyamatoknak nevezik kémiai elemek élőlények és az környezet amely körülveszi őket egy sor szállítási, termelési és lebontási folyamaton keresztül. A neve a előtagok görög bio, "élet és geo, "Föld".
A biogeokémiai ciklusokban a különböző formái élet (növényi, állati, mikroszkopikus stb.), mint szervetlen természetes elemek és vegyületek (eső, szél stb.). Ez egy örökös elmozdulás anyag egyik helyről a másikra, amely lehetővé teszi a rendelkezésre álló tápanyagok újrahasznosítását a bioszféra.
"Tápanyagok" alatt értjük mindazokat az elemeket ill molekulák amelynek jelenléte a szervezetben a Élőlény elengedhetetlen a folyamatosságodhoz létezés és a reprodukció az övétől faj. A tápanyagok általában körülbelül 31 és 40 különböző kémiai elemből állnak, és fajtól függően mind a tápanyagokra, mind az azokat alkotó elemekre különböző területeken van szükség. arányokat. Ezek a tápanyagok különböző típusúak lehetnek:
- Makrotápanyagok. Jelenléte a szervezetben különböző vegyületeiben mintegy 95%-át teszi ki tömeg az összes élő szervezet közül. Szénből, oxigénből, hidrogénből, nitrogénből, kénből, kalciumból, nátriumból, kloridból, káliumból és foszforból állnak. Ezek azok a tápanyagok, amelyek nagyobb mennyiségben vannak bármely élőlény szervezetében.
- Mikrotápanyagok. Jelenléte az élőlények testében elengedhetetlen, de kisebbségben. vasból állnak, réz, cink, jód és A-vitamin.
- Energikus. Ezek azok, amelyeket az élőlények szervezete használ fel a Energia létfontosságú funkciók elvégzéséhez szükséges. Például az aminosavak és zsírok.
- Szerkezeti. Ezek azok, amelyek az élőlények szervezetének szerkezetét alkotják, és lehetővé teszik növekedésüket. Például, fehérjefoszfort, kalciumot és néhány lipidet.
- Szabályozók Szabályozzák a szervezetben előforduló számos reakció kifejlődését. A főbbek azok vitaminok, nátrium és kálium.
- Nem elengedhetetlen. Ezeket az élőlények szervezete képes szintetizálni. Nem teljesen létfontosságúak a szervezet működéséhez.
- Alapvető Ezeket az élőlények szervezete nem tudja szintetizálni, ezért elkerülhetetlenül ki kell vonni őket környezet. Például esszenciális aminosavak és zsírsavak.
A biogeokémiai ciklusok az érintett elem tulajdonságaitól függően változnak, ezért az élet különböző formáit is magukban foglalják.
A biogeokémiai ciklusok típusai
A biogeokémiai ciklusoknak többféle típusa van:
- Hidrológiai. Azok, amelyekben a víz körforgása vagy hidrológiai körfolyamat, amely az elemek egyik helyről a másikra történő szállítására szolgál. Maga a víz körforgása is ebbe a kategóriába sorolható.
- Gáznemű. Azok, amelyekben a légkör a körforgás kémiai elemeinek szállítására, mint például a nitrogén-, oxigén- és szénciklus.
- Üledékes. Olyanok, amelyekben a kémiai elem szállítása ülepedéssel, azaz lassú felhalmozódásával és cseréjével megy végbe. Földkéreg, mint a foszfor körforgása.
A biogeokémiai ciklusok jelentősége
A biogeokémiai körfolyamatok felelősek a létfontosságú kémiai elemek újrahasznosításáért, különben kimerülnének, ami miatt az élet lehetetlenné válna a bolygón.
Ebben az értelemben a biogeokémiai ciklusok azok a különböző mechanizmusok, amelyek révén a természet az anyagot egyes élőlényektől mások felé kell keringetnie, lehetővé téve, hogy mindig rendelkezésre álljon egy bizonyos határ.
Egyik tápanyag sem lesz benne örökké, amire egy élőlénynek szüksége van. Mindegyiket vissza kell helyezni a környezetbe, hogy mások újra felhasználhassák.
A nitrogén ciklusa
A nitrogénciklus központi szerepet játszik, mivel számos biomolekulát képez.A nitrogénciklus az egyik fő biogeokémiai körfolyamat, amelyben mikroorganizmusok prokarióták (baktériumok) és a növények Testükben megkötik a nitrogént, a légkör egyik fő gázát. Nélkülözhetetlen a szervezetben található különféle vegyületekhez állatokat, beleértve a emberi lény.
A ciklus a következőképpen foglalható össze:
- Egyes baktériumok a légkörből gáznemű nitrogént (N2) kötnek meg testükben, és ezzel szerves molekulákat képeznek, amelyeket a növények felhasználhatnak, például az ammóniát (NH3).
- A növények kihasználják ezeket a nitrogéntartalmú molekulákat, és szöveteiken keresztül továbbítják őket a növényevő állatok ezek pedig szöveteiken keresztül a húsevő állatok és ezek az övéknek ragadozók, keresztül a tápláléklánc.
- Végül az élőlények nitrogént juttatnak vissza a talajba, vagy a vizelettel (amely gazdag ammóniában), vagy amikor elpusztulnak és lebomlanak. baktériumok, amelyek megkötik a nitrogénben gazdag molekulákat, visszaengedve a nitrogént a légkörbe. gáz halmazállapotú.
Szénciklus
A szénciklus a biogeokémiai körfolyamatok legfontosabb és legösszetettebb része, mivel az összes ismert élet kivétel nélkül ebből az elemből származó vegyületekből áll. Ezenkívül ez a ciklus magában foglalja a fő folyamatokat metabolikus növények és állatok: a fotoszintézis és a lélegző.
A ciklus a következőképpen foglalható össze:
- A légkör jelentős térfogatú szén-dioxid (CO2). A növények és az algák megragadják, és fotoszintézis útján cukrokká (glükózzá) alakítják, ehhez a napenergia. Így energiához jutnak és növekedhetnek. Cserébe oxigént (O2) bocsátanak ki a légkörbe.
- Amellett, hogy légzési folyamataik során oxigénhez jutnak, az állatok hozzájutnak a szénhez a növényi szövetekből, hogy ezáltal növekedhessenek és szaporodhassanak. Mind az állatok, mind a növények haldokláskor biztosítják a én általában a testükben lévő szén, amely üledékes folyamatok révén (különösen az óceán fenekén, ahol a szén vízben is feloldódik) különféle kövületekké, ill. ásványok.
- A szén fosszilis vagy ásványi állapotában évmilliókig kitarthat a földkéreg alatt, és olyan átalakulásokon megy keresztül, amelyek az ásványi széntől eltérő anyagokat bocsátanak ki. Petróleum vagy gyémántokat. Ez az ügy újra felszínre kerül, köszönhetően a erózió, a kitörések és különösen az emberi munka: a kizsákmányolás fosszilis tüzelőanyagok, a cement kitermelése és egyéb iparágak amelyek tonna CO2-t bocsátanak ki a légkörbe mind a óceán valamint a földre, az egyéb szénben gazdag folyékony és szilárd hulladékok mellett.
- Másrészt az állatok folyamatosan CO2-t bocsátanak ki, amikor lélegzik. Egyéb energiafolyamatok, mint pl erjesztés illetve a bomlása a organikus anyag CO2-t termelnek, vagy más szénben gazdag gázokat, például metánt (CH4) termelnek, amely szintén a légkörbe kerül.
Foszfor ciklus
A foszfor ciklus A fő biogeokémiai ciklusok közül ez az utolsó és legösszetettebb, mivel a foszfor bőséges elem a földkéregben, ásványi formában, de az élőlényeknek alapvetően szüksége van rá, bár mérsékelt mennyiségben. A foszfor olyan létfontosságú vegyületek része, mint DNS és a RNS, és a ciklusa így foglalható össze:
- A foszfor szárazföldi ásványokból származik, amelyek hatására a erózió (napszél, víz) szabadon engedik és szállítják különféle ökoszisztémák. Az emberi bányászati tevékenység ehhez a szakaszhoz is hozzájárulhat, bár nem feltétlenül pozitív környezetvédelmi szempontból.
- A foszforban gazdag kőzetek tápanyagokkal látják el a növényeket, amelyek megkötik a foszfort a szöveteikben, és az állati élet más formáinak is továbbítják. tápláléklánc. Az állatok viszont visszajuttatják a felesleges foszfort a talajba a székletürítés és a tetemek lebomlása révén, így a foszfort egy körforgásban tartják az élőlények közötti cikluson belül.
- A foszfor azonban a tengerbe is eljut, ahol az algák megkötik, és átadják az állatoknak. Ebben az esetben az elem lassan lerakódik a tengerfenékre, ahol a különféle üledékes folyamatok visszajutnak a kőzetekbe, amelyek később egy nagyon lassú és nagyon hosszú geológiai folyamat során feltárulnak, és ismét foszforral látják el a tengerfenéket. bioszféra.