- Co jsou biogeochemické cykly?
- Typy biogeochemických cyklů
- Význam biogeochemických cyklů
- Cyklus dusíku
- Uhlíkový cyklus
- Cyklus fosforu
Vysvětlíme, jaké jsou biogeochemické cykly nebo cykly hmoty a jaké typy existují. Cyklus uhlíku, fosforu a dusíku.
Biogeochemické cykly jsou vytěsňovací okruhy hmoty.Co jsou biogeochemické cykly?
To je známé jako biogeochemické cykly nebo cykly hmoty k výměnným okruhům chemické prvky mezi živými bytostmi a životní prostředí která je obklopuje, prostřednictvím řady transportních, výrobních a rozkladných procesů. Jeho název pochází z předpony řecký bio“, „život a geo, "Země".
V biogeochemických cyklech se různé formy život (rostlinné, živočišné, mikroskopické atd.), jako anorganické přírodní prvky a sloučeniny (deště, větry atd.). Je to věčné přemístění hmoty z jednoho místa na druhé, což umožňuje recyklaci živin dostupných v biosféra.
Pod pojmem „živiny“ rozumíme všechny ty prvky resp molekul jejichž přítomnost v organismu a Živá bytost je zásadní pro kontinuitu vašeho existence a reprodukce od jeho druh. Živiny se obvykle skládají z přibližně 31 a 40 různých chemických prvků a v závislosti na druhu jsou živiny i prvky, které je tvoří, potřeba v různých proporcemi. Tyto živiny mohou být různých typů:
- Makronutrienty. Jeho přítomnost v těle v jeho různých sloučeninách tvoří asi 95 % z nich Hmotnost všech živých organismů. Skládají se z uhlíku, kyslíku, vodíku, dusíku, síry, vápníku, sodíku, chloridu, draslíku a fosforu. Jsou to živiny, které jsou ve větším množství v organismu jakékoli živé bytosti.
- Mikroživiny. Jeho přítomnost v těle živých bytostí je zásadní, ale menšinová. Skládají se ze železa, měď, zinek, jód a vitamín A.
- Energický. Jsou to ty, které organismus živých bytostí používá k získání Energie nezbytné k vykonávání životně důležitých funkcí. Například aminokyseliny a tuky.
- Strukturální. Jsou to ty, které tvoří strukturu organismu živých bytostí a umožňují jejich růst. Například, proteinfosfor, vápník a některé lipidy.
- Regulátoři Řídí vývoj mnoha reakcí, které se vyskytují v těle. Hlavní jsou vitamíny, sodík a draslík.
- Ne zásadní. Mohou být syntetizovány organismem živých bytostí. Nejsou zcela nezbytné pro fungování těla.
- Nezbytný Organismus živých bytostí je nemůže syntetizovat, takže je nevyhnutelně nutné extrahovat z životní prostředí. Například esenciální aminokyseliny a mastné kyseliny.
Biogeochemické cykly se liší podle vlastností příslušného prvku, a proto zahrnují také různé formy života.
Typy biogeochemických cyklů
Existuje několik typů biogeochemických cyklů:
- Hydrologické. Ty, ve kterých se koloběh vody neboli hydrologický cyklus, který slouží jako transportní prostředek pro prvky z jednoho místa na druhé. Do této kategorie lze zařadit samotný koloběh vody.
- Plynný. Ty, ve kterých se atmosféra pro transport chemických prvků cyklu, jako je cyklus dusíku, kyslíku a uhlíku.
- Sedimentární. Ty, ve kterých k transportu chemického prvku dochází sedimentací, tedy jeho pomalou akumulací a výměnou v zemská kůrajako cyklus fosforu.
Význam biogeochemických cyklů
Biogeochemické cykly jsou zodpovědné za to, že životně důležité chemické prvky jsou recyklovány, jinak by byly vyčerpány a život na planetě by byl nemožný.
V tomto smyslu jsou biogeochemické cykly různé mechanismy, jimiž se Příroda musí cirkulovat hmotu od některých živých bytostí k jiným, čímž umožňuje, aby byla vždy k dispozici určitá rezerva.
Žádná ze živin, které živá bytost potřebuje, v ní nebude navždy. Všechny musí být vráceny do prostředí, aby mohly být znovu použity ostatními.
Cyklus dusíku
Cyklus dusíku je ústřední, protože tvoří mnoho biomolekul.Cyklus dusíku je jedním z hlavních biogeochemických cyklů, ve kterém mikroorganismy prokaryota (bakterie) a rostliny Ve svých tělech fixují dusík, jeden z hlavních plynů v atmosféře. Je nezbytný pro různé sloučeniny v těle zvířat, včetně lidská bytost.
Cyklus lze shrnout takto:
- Některé bakterie fixují plynný dusík (N2) z atmosféry ve svých tělech a tvoří s ním organické molekuly, které mohou využívat rostliny, jako je čpavek (NH3).
- Rostliny využívají těchto dusíkatých molekul a přenášejí je prostřednictvím svých pletiv do býložravá zvířata a tyto přes jejich tkáně k masožravá zvířata a tyto jejich dravci, skrze potravní řetězec.
- Nakonec živé věci vrátí dusík do půdy, buď močí (bohatou na amoniak), nebo když zemřou a rozloží se bakterie, které fixují molekuly bohaté na dusík a uvolňují dusík zpět do atmosféry plynné skupenství.
Uhlíkový cyklus
Cyklus uhlíku je nejdůležitější a nejsložitější z biogeochemických cyklů, protože veškerý známý život je složen bez výjimky ze sloučenin odvozených od tohoto prvku. Kromě toho tento cyklus zahrnuje hlavní procesy metabolické rostlin a zvířat: fotosyntéza a dýchání.
Cyklus lze shrnout takto:
- Atmosféru tvoří významný objem oxid uhličitý (CO2). Rostliny a řasy jej zachycují a fotosyntézou přeměňují na cukry (glukózu), k tomu využívají solární energie. Takto získají energii a mohou růst. Na oplátku uvolňují kyslík (O2) do atmosféry.
- Kromě získávání kyslíku během svých dýchacích procesů mají zvířata přístup k uhlíku z rostlinných tkání, aby byli schopni růst a rozmnožovat se. Jak zvířata, tak rostliny, když umírají, poskytují já obvykle uhlík v jejich tělech, který se sedimentačními procesy (zejména na dně oceánů, kde se uhlík rozpouští i ve vodě) přeměňuje na různé fosilie a minerály.
- Uhlík ve svém fosilním nebo minerálním stavu může pod zemskou kůrou vydržet miliony let, procházet přeměnami, které odhazují hmotu tak odlišnou jako minerální uhlí, ropa nebo diamanty. Tato záležitost se znovu objeví díky eroze, erupce a zejména lidská práce: vykořisťování fosilní paliva, těžba cementu a další průmyslová odvětví které uvolňují tuny CO2 do atmosféry jak at oceán stejně jako na Zemi, kromě jiných kapalných a pevných odpadů bohatých na uhlík.
- Na druhou stranu zvířata při dýchání neustále uvolňují CO2. Další energetické procesy jako např kvašení nebo rozkladu organický materiál produkují CO2 nebo generují jiné plyny bohaté na uhlík, jako je metan (CH4), které se také dostávají do atmosféry.
Cyklus fosforu
The fosforový cyklus Je to poslední a nejsložitější z hlavních biogeochemických cyklů, protože fosfor je hojným prvkem v zemské kůře v minerální formě, který však živé bytosti v podstatě vyžadují, i když v mírném množství. Fosfor je součástí takových životně důležitých sloučenin jako DNA a RNAa jeho cyklus lze shrnout takto:
- Fosfor pochází ze zemských minerálů, které působením tzv eroze (solární bouře, voda) se uvolňují a přepravují do různých ekosystémy. K této fázi může také přispět lidská těžební činnost, i když ne nutně pozitivním způsobem z hlediska životního prostředí.
- Horniny bohaté na fosfor poskytují živiny rostlinám, které fosfor fixují ve svých tkáních a opět jej předávají dalším formám živočišného života. potravní řetězec. Zvířata zase vracejí přebytečný fosfor do půdy defekací a rozkladem jejich mrtvol, čímž udržují fosfor v cyklu v cyklu mezi živými bytostmi.
- Fosfor se však dostává i do moře, kde je fixován řasami a přenášen na živočichy. V tomto případě se prvek pomalu ukládá na mořském dně, kde se různými sedimentačními procesy vrátí zpět do hornin, které se později ve velmi pomalém a velmi dlouhém geologickém procesu obnaží a budou opět poskytovat fosfor biosféra.