- Cosa sono i cicli biogeochimici?
- Tipi di cicli biogeochimici
- Importanza dei cicli biogeochimici
- Ciclo dell'azoto
- Ciclo del carbonio
- Ciclo del fosforo
Spieghiamo quali sono i cicli biogeochimici o cicli della materia e quali tipi esistono. Il ciclo del carbonio, del fosforo e dell'azoto.
I cicli biogeochimici sono i circuiti di spostamento della materia.Cosa sono i cicli biogeochimici?
È noto come cicli biogeochimici o cicli della materia ai circuiti di scambio di elementi chimici tra gli esseri viventi e il ambiente che li circonda, attraverso una serie di processi di trasporto, produzione e decomposizione. Il suo nome deriva da prefissi greco bio, "vita e geo, "Terra".
Nei cicli biogeochimici, le diverse forme di vita (vegetali, animali, microscopici, ecc.), come elementi e composti naturali inorganici (piogge, venti, ecc.). È un perpetuo Dislocamento di materia da un luogo all'altro, che consente il riciclo dei nutrienti disponibili nel biosfera.
Per "nutrienti" si intendono tutti quegli elementi o molecole la cui presenza nell'organismo di a Essere vivente è essenziale per la continuità del tuo esistenza e il riproduzione dal suo specie. I nutrienti sono generalmente composti da circa 31 e 40 diversi elementi chimici e, a seconda della specie, sia i nutrienti che gli elementi che li compongono sono necessari in diverse proporzioni. Questi nutrienti possono essere di diversi tipi:
- Macronutrienti. La sua presenza nell'organismo nei suoi diversi composti costituisce circa il 95% del massa di tutti gli organismi viventi. Sono costituiti da carbonio, ossigeno, idrogeno, azoto, zolfo, calcio, sodio, cloruro, potassio e fosforo. Sono i nutrienti che in maggiore quantità si trovano nell'organismo di qualsiasi essere vivente.
- Micronutrienti. La sua presenza nel corpo degli esseri viventi è essenziale, ma minoritaria. Sono composti da ferro, rame, zinco, iodio e vitamina A.
- Energico. Sono quelli che l'organismo degli esseri viventi utilizza per ottenere il Energia necessarie per svolgere funzioni vitali. Ad esempio, amminoacidi e grassi.
- Strutturale. Sono quelli che formano la struttura dell'organismo degli esseri viventi e ne consentono la crescita. Per esempio, proteina, fosforo, calcio e alcuni lipidi.
- Regolatori Controllano l'evoluzione di molte reazioni che si verificano nel corpo. I principali sono vitamine, sodio e potassio.
- Non essenziale. Possono essere sintetizzati dall'organismo degli esseri viventi. Non sono totalmente vitali per il funzionamento del corpo.
- Essenziale Non possono essere sintetizzati dall'organismo degli esseri viventi, quindi devono inevitabilmente essere estratti dal ambiente. Ad esempio, aminoacidi essenziali e acidi grassi.
I cicli biogeochimici variano a seconda delle proprietà dell'elemento coinvolto e quindi coinvolgono anche diverse forme di vita.
Tipi di cicli biogeochimici
Esistono diversi tipi di cicli biogeochimici:
- Idrologico. Quelli in cui il ciclo dell'acqua o ciclo idrologico, che funge da agente di trasporto per gli elementi da un luogo all'altro. Lo stesso ciclo dell'acqua può essere incluso in questa categoria.
- Gassoso. Quelli in cui il atmosfera per il trasporto degli elementi chimici del ciclo, come il ciclo dell'azoto, dell'ossigeno e del carbonio.
- sedimentario. Quelle in cui il trasporto dell'elemento chimico avviene per sedimentazione, cioè per suo lento accumulo e scambio nel crosta terrestre, come il ciclo del fosforo.
Importanza dei cicli biogeochimici
I cicli biogeochimici sono responsabili del riciclaggio degli elementi chimici vitali, altrimenti si esaurirebbero a causa del quale la vita sul pianeta sarebbe impossibile.
In questo senso, i cicli biogeochimici sono i diversi meccanismi attraverso i quali il natura deve far circolare materia da alcuni esseri viventi ad altri, permettendo così di avere sempre un certo margine.
Nessuno dei nutrienti di cui un essere vivente richiede sarà al suo interno per sempre. Tutti devono essere restituiti all'ambiente in modo che possano essere riutilizzati da altri.
Ciclo dell'azoto
Il ciclo dell'azoto è centrale perché forma molte biomolecole.Il ciclo dell'azoto è uno dei principali cicli biogeochimici, in cui microrganismi procarioti (batteri) e il impianti Fissano nei loro corpi l'azoto, uno dei gas principali dell'atmosfera. È essenziale per vari composti nel corpo di animali, includendo il essere umano.
Il ciclo può essere riassunto come segue:
- Alcuni batteri fissano l'azoto gassoso (N2) dall'atmosfera nei loro corpi, formando con esso molecole organiche che possono essere utilizzate dalle piante, come l'ammoniaca (NH3).
- Le piante sfruttano queste molecole azotate e le trasmettono attraverso i loro tessuti al animali erbivori e questi attraverso i loro tessuti al animali carnivori e questi a loro predatori, attraverso il catena alimentare.
- Alla fine, gli esseri viventi restituiscono l'azoto al suolo, sia attraverso l'urina (ricca di ammoniaca), sia quando muoiono e vengono decomposti da batteri, che fissano le molecole ricche di azoto, rilasciando l'azoto nell'atmosfera in stato gassoso.
Ciclo del carbonio
Il ciclo del carbonio è il più importante e complesso dei cicli biogeochimici, poiché tutta la vita conosciuta è composta senza eccezione di composti derivati da questo elemento. Inoltre, questo ciclo coinvolge i principali processi metabolico di piante e animali: il fotosintesi e il respirazione.
Il ciclo può essere così riassunto:
- L'atmosfera è costituita da un volume significativo di diossido di carbonio (CO2). Piante e alghe lo catturano e lo convertono in zuccheri (glucosio) attraverso la fotosintesi, utilizzando per questo il energia solare. In questo modo ottengono energia e possono crescere. In cambio rilasciano ossigeno (O2) nell'atmosfera.
- Oltre ad ottenere ossigeno durante i loro processi respiratori, gli animali accedono al carbonio dai tessuti vegetali, per poter a loro volta crescere e riprodursi. Sia gli animali che le piante, quando muoiono, forniscono il io di solito il carbonio nei loro corpi che, attraverso processi sedimentari (soprattutto sui fondali oceanici, dove il carbonio è disciolto anche nell'acqua), viene convertito in vari fossili e minerali.
- Il carbonio allo stato fossile o minerale può durare milioni di anni sotto la crosta terrestre, subendo trasformazioni che espellono materia diversa come il carbone minerale, Petrolio o diamanti. Questa faccenda riemergerà grazie al erosione, il eruzioni e, soprattutto, il lavoro umano: lo sfruttamento di combustibili fossili, l'estrazione di cemento e altro industrie che rilasciano tonnellate di CO2 nell'atmosfera sia a oceano così come alla terra, oltre ad altri rifiuti liquidi e solidi ricchi di carbonio.
- D'altra parte, gli animali rilasciano costantemente CO2 quando respirano. Altri processi energetici come fermentazione o la decomposizione del materiale organico generano CO2 o generano altri gas ricchi di carbonio, come il metano (CH4) che entrano anche nell'atmosfera.
Ciclo del fosforo
Il ciclo del fosforo È l'ultimo e il più complesso dei principali cicli biogeochimici, poiché il fosforo è un elemento abbondante nella crosta terrestre, in forma minerale, ma di cui gli esseri viventi hanno essenzialmente bisogno, anche se in quantità moderate. Il fosforo fa parte di composti vitali come DNA e il RNA, e il suo ciclo può essere così riassunto:
- Il fosforo proviene da minerali terrestri, che per azione del erosione (vento solare, acqua) vengono rilasciati e trasportati in vari ecosistemi. Anche l'azione mineraria umana può contribuire a questa fase, sebbene non necessariamente in modo positivo per l'ambiente.
- Le rocce ricche di fosforo forniscono nutrimento alle piante, che fissano il fosforo nei loro tessuti e, ancora, lo trasmettono ad altre forme di vita animale attraverso il catena alimentare. A loro volta, gli animali restituiscono al suolo il fosforo in eccesso attraverso la defecazione e la decomposizione delle loro carcasse, mantenendo il fosforo in un ciclo all'interno del ciclo tra gli esseri viventi.
- Tuttavia, il fosforo raggiunge anche il mare, dove viene fissato dalle alghe e trasmesso agli animali. In questo caso l'elemento si deposita lentamente sul fondale, dove vari processi sedimentari lo faranno ritornare alle rocce che, in seguito, in un processo geologico molto lento e lunghissimo, verranno esposte e forniranno nuovamente fosforo al biosfera.