- Mitä ovat biogeokemialliset syklit?
- Biogeokemiallisten syklien tyypit
- Biogeokemiallisten syklien merkitys
- Typen kierto
- Hiilikierto
- Fosforin kierto
Selitämme, mitä ovat biogeokemialliset syklit tai aineen kierrot ja minkälaisia tyyppejä on olemassa. Hiilen, fosforin ja typen kiertokulku.
Biogeokemialliset syklit ovat aineen siirtymäkiertoja.Mitä ovat biogeokemialliset syklit?
Se tunnetaan biogeokemiallisina sykleinä tai aineen kiertokulkuina vaihtopiireihin kemiallisia alkuaineita elävien olentojen ja ympäristöön joka ympäröi heitä kuljetus-, tuotanto- ja hajoamisprosessien kautta. Sen nimi tulee sanasta etuliitteet kreikkalainen bio, "elämä ja geo, "Maa".
Biogeokemiallisissa sykleissä eri muodot elämää (kasvi-, eläin-, mikroskooppinen jne.), epäorgaanisina luonnon alkuaineina ja yhdisteinä (sateet, tuulet jne.). Se on ikuinen siirtymä ainetta paikasta toiseen, mikä mahdollistaa ravinteiden kierrätyksen biosfääri.
"Ravintoaineilla" tarkoitamme kaikkia niitä alkuaineita tai molekyylejä joiden läsnäolo organismissa a Elävä olento on välttämätöntä jatkuvuuden kannalta olemassaolo ja jäljentäminen hänen lajit. Ravinteet koostuvat yleensä noin 31 ja 40 erilaisesta kemiallisesta alkuaineesta ja lajista riippuen sekä ravinteita että niitä muodostavia alkuaineita tarvitaan eri aineissa. mittasuhteet. Nämä ravintoaineet voivat olla erilaisia:
- Makroravinteet. Sen läsnäolo kehossa sen eri yhdisteissä muodostaa noin 95 % massa- kaikista elävistä organismeista. Ne koostuvat hiilestä, hapesta, vedystä, typestä, rikistä, kalsiumista, natriumista, kloridista, kaliumista ja fosforista. Ne ovat ravintoaineita, joita on suurempia määriä minkä tahansa elävän olennon organismissa.
- Mikroravinteet. Sen läsnäolo elävien olentojen kehossa on välttämätöntä, mutta vähemmistönä. Ne koostuvat raudasta, kupari-, sinkki, jodi ja A-vitamiini.
- Energinen. Ne ovat niitä, joita elävien olentojen organismi käyttää saadakseen Energiaa välttämätön elintärkeiden toimintojen suorittamiseksi. Esimerkiksi aminohapot ja rasvat.
- Rakenteellinen. Ne ovat niitä, jotka muodostavat elävien olentojen organismin rakenteen ja sallivat niiden kasvun. Esimerkiksi, proteiinia, fosforia, kalsiumia ja joitakin lipidejä.
- Sääntelyviranomaiset Ne ohjaavat monien kehossa tapahtuvien reaktioiden kehittymistä. Pääasialliset ovat vitamiinit, natrium ja kalium.
- Ei välttämätöntä. Elävien olentojen organismit voivat syntetisoida niitä. Ne eivät ole täysin elintärkeitä kehon toiminnalle.
- Olennaista Elävien olentojen organismit eivät pysty syntetisoimaan niitä, joten ne on väistämättä uutettava ympäristöön. Esimerkiksi välttämättömät aminohapot ja rasvahapot.
Biogeokemialliset syklit vaihtelevat kyseessä olevan alkuaineen ominaisuuksien mukaan ja sisältävät siksi myös erilaisia elämänmuotoja.
Biogeokemiallisten syklien tyypit
Biogeokemiallisia syklejä on useita tyyppejä:
- Hydrologinen. Ne, joissa veden kierto tai hydrologinen kierto, joka toimii elementtien kuljettajana paikasta toiseen. Itse vesikierto voidaan sisällyttää tähän luokkaan.
- Kaasumainen. Ne, joissa tunnelmaa kiertokulkujen kemiallisten elementtien, kuten typen, hapen ja hiilen kiertokulkuun, kuljettamiseen.
- Kerrostunut. Sellaiset, joissa kemiallisen alkuaineen kulkeutuminen tapahtuu sedimentaation kautta, toisin sanoen sen hitaalla kertymisellä ja vaihdolla maapallon kuori, kuten fosforin kierto.
Biogeokemiallisten syklien merkitys
Biogeokemialliset syklit ovat vastuussa tärkeiden kemiallisten alkuaineiden kierrättämisestä, muuten ne ehtyisivät, minkä vuoksi elämä planeetalla olisi mahdotonta.
Tässä mielessä biogeokemialliset syklit ovat erilaisia mekanismeja, joilla luonto sen on kierrätettävä ainetta joiltakin eläviltä olennoilta toisille, jolloin tietty marginaali on aina käytettävissä.
Mikään elävän olennon tarvitsemista ravintoaineista ei ole sen sisällä ikuisesti. Kaikki on palautettava ympäristöön, jotta muut voivat käyttää niitä uudelleen.
Typen kierto
Typen kierto on keskeinen, koska se muodostaa monia biomolekyylejä.Typen kiertokulku on yksi tärkeimmistä biogeokemiallisista sykleistä, jossa mikro-organismeja prokaryootit (bakteerit) ja kasvit Ne kiinnittävät kehoonsa typen, yhden ilmakehän tärkeimmistä kaasuista. Se on välttämätön kehon eri yhdisteille eläimet, sisältäen ihminen.
Sykli voidaan tiivistää seuraavasti:
- Tietyt bakteerit kiinnittävät kaasumaista typpeä (N2) ilmakehästä kehossaan muodostaen sen kanssa orgaanisia molekyylejä, joita kasvit voivat käyttää, kuten ammoniakkia (NH3).
- Kasvit hyödyntävät näitä typpimolekyylejä ja välittävät ne kudostensa kautta kasvissyöjä eläimiä ja nämä kudostensa kautta lihansyöjäeläimiä ja nämä heidän saalistajat, läpi ravintoketju.
- Lopulta elävät olennot palauttavat typpeä maaperään joko virtsan kautta (joka sisältää runsaasti ammoniakkia) tai kun ne kuolevat ja hajoavat bakteerit, jotka kiinnittävät typpipitoiset molekyylit vapauttaen typen takaisin ilmakehään kaasumainen tila.
Hiilikierto
Hiilen kiertokulku on biogeokemiallisista sykleistä tärkein ja monimutkaisin, koska kaikki tunnettu elämä koostuu poikkeuksetta tästä alkuaineesta johdetuista yhdisteistä. Lisäksi tämä sykli sisältää pääprosessit metabolinen kasveista ja eläimistä: fotosynteesi ja hengitys.
Sykli voidaan tiivistää näin:
- Ilmakehä koostuu merkittävästä tilavuudesta hiilidioksidi (CO2). Kasvit ja levät vangitsevat sen ja muuttavat sen sokereiksi (glukoosiksi) fotosynteesin avulla käyttämällä tähän aurinkoenergia. Näin ne saavat energiaa ja voivat kasvaa. Vastineeksi ne vapauttavat happea (O2) ilmakehään.
- Sen lisäksi, että eläimet saavat happea hengitysprosessiensa aikana, ne pääsevät hiileen kasvin kudoksista voidakseen vuorostaan kasvaa ja lisääntyä. Sekä eläimet että kasvit tarjoavat kuollessaan minä yleensä niiden kehossa oleva hiili, joka sedimenttiprosessien kautta (etenkin merenpohjassa, jossa myös hiili liukenee veteen) muuttuu erilaisiksi fossiileiksi ja mineraaleja.
- Fossiilisessa tai mineraalisessa tilassa oleva hiili voi kestää miljoonia vuosia maankuoren alla, jolloin se käy läpi muunnoksia, jotka irrottavat aineita, jotka ovat yhtä erilaisia kuin kivihiili, Maaöljy tai timantteja. Tämä asia tulee uudelleen esille kiitos eroosio, purkaukset ja erityisesti ihmistyö: hyväksikäyttö fossiiliset polttoaineet, sementin louhinta ja muut teollisuuden aloilla jotka vapauttavat tonnia hiilidioksidia ilmakehään sekä klo valtameri sekä maahan muiden hiilipitoisten nestemäisten ja kiinteiden jätteiden lisäksi.
- Toisaalta eläimet vapauttavat jatkuvasti hiilidioksidia hengittäessään. Muut energiaprosessit, kuten käyminen tai hajoaminen orgaaninen materiaali ne tuottavat hiilidioksidia tai muita hiilipitoisia kaasuja, kuten metaania (CH4), jotka myös päätyvät ilmakehään.
Fosforin kierto
The fosforin kierto Se on viimeinen ja monimutkaisin tärkeimmistä biogeokemiallisista sykleistä, koska fosforia on runsas alkuaine maankuoressa, mineraalimuodossa, mutta jota elävät olennot olennaisesti tarvitsevat, vaikkakin kohtuullisina määrinä. Fosfori on osa sellaisia elintärkeitä yhdisteitä kuin DNA ja RNA, ja sen sykli voidaan tiivistää seuraavasti:
- Fosfori tulee maanpäällisistä mineraaleista, jotka vaikutuksesta eroosio (aurinkotuuli, vettä) vapautetaan ja kuljetetaan useille ekosysteemejä. Ihmisten kaivostoiminta voi edistää myös tätä vaihetta, joskaan ei välttämättä ympäristön kannalta positiivisella tavalla.
- Fosforipitoiset kivet tarjoavat kasveille ravinteita, jotka kiinnittävät fosforia kudoksiinsa ja välittävät sitä myös muihin eläinelämän muotoihin. ravintoketju. Eläimet puolestaan palauttavat ylimääräisen fosforin maaperään ulostamisen ja ruhojensa hajoamisen kautta pitäen fosforin kierrossa elävien olentojen välisessä kierrossa.
- Fosfori pääsee kuitenkin myös mereen, jossa levät kiinnittävät sen ja siirtyvät eläimiin. Tässä tapauksessa alkuaine laskeutuu hitaasti merenpohjaan, jossa erilaiset sedimenttiprosessit saavat sen palaamaan kiviin, jotka myöhemmin paljastuvat erittäin hitaasti ja hyvin pitkässä geologisessa prosessissa ja tarjoavat jälleen fosforia biosfääri.