Що таке біогеохімічний цикл? Які види кругообігу речовин існують у природі?

Біогеохімічний цикл є ключовим процесом, що регулює обіг різних хімічних елементів та сполук у природних екосистемах. Цей процес забезпечує взаємодію між живими організмами, геологічними факторами та хімічними реакціями, які забезпечують життя на планеті. У цій статті ми розглянемо, що таке біогеохімічний цикл, а також види кругообігу речовин у природі.

Що таке біогеохімічний цикл?

Біогеохімічний цикл є складною системою обміну речовин між живою та неживою природою. Він включає в себе перетворення різних хімічних елементів та сполук через життєві процеси організмів, геологічні процеси та хімічні реакції в атмосфері, ґрунті та водних системах.

Види біогеохімічних циклів

У природі існує кілька видів біогеохімічних циклів, які включають:

Вид циклуОпис
Водний циклОбмін води між океанами, атмосферою, ґрунтом та живими організмами
Вуглецевий циклОбмін вуглецю між атмосферою, рослинами, тваринами та ґрунтом
Азотний циклПеретворення азоту у різні сполуки через діяльність мікроорганізмів
Фосфорний циклОбіг фосфору у ґрунті, водних екосистемах та організмах
Сірковий циклРух сірки через атмосферу, ґрунт та живі системи
Види біогеохімічних циклів

Біогеохімічний цикл (кругообіг речовин) описує кругообіг по

Типи біогеохімічних циклів

Біогеохімічні цикли в основному поділяються на два типи:

  • Газові цикли – включають цикли вуглецю, кисню, азоту та води
  • Осадові цикли – включають цикли сірки, фосфору, гірських порід і т.д.

Давайте коротко розглянемо кожен із цих біогеохімічних циклів:

Кругообіг води

Схема кругообігу води в природі

Вода з різних водойм випаровується, охолоджується, конденсується і знову падає на землю у вигляді дощу.

Цей біогеохімічний цикл відповідає за підтримання погодних умов. Вода в різних формах взаємодіє з навколишнім середовищем та змінює температуру та тиск атмосфери.

Вам може сподобатись:  Основні закони екології коротко

Є ще один процес, званий евапотранспірацією (тобто пара, що виробляється листям ), який допомагає кругообігу води . Це випаровування води з листя, ґрунту та водойм в атмосферу, яка знову конденсується і випадає у вигляді опадів.

Вуглецевий цикл

Схема кругообігу вуглецю показує кількість вуглецю в атмосфері, гідросфері та геосфері Землі, а також річний перенесення вуглецю між ними. Усі величини у гігатонах (мільярдах тонн). В результаті спалювання викопного палива, людство щорічно додає 5,5 гігатон вуглецю в атмосферу. 

Це один із біогеохімічних циклів, в якому вуглець обмінюється між біосферою, геосферою, гідросферою, атмосферою та педосферою.

Всі зелені рослини використовують вуглекислий газ та сонячне світло для фотосинтезу . Таким чином, вуглець накопичується у рослині. Померлі рослини розкладаються та виділяють вуглекислий газ назад в атмосферу.

Крім того, тварини, що споживають рослини в їжу, отримують вуглець, що зберігається в них. Цей вуглець повертається у повітря після смерті тварин. Вуглець також повертається у довкілля через клітинне дихання тварин.

Величезна кількість вуглецю запасено у викопному паливі (вугілля, нафту тощо.) Коли заводи і заводи використовують це паливо своєї діяльності, за його згорянні вуглекислий газ потрапляє у повітря.

Азотний цикл

Схема кругообігу азоту в природі. 

Це біогеохімічний цикл азоту , в ході якого азот перетворюється на кілька форм і циркулює в атмосфері та різних екосистемах , таких як наземні та морські екосистеми.

Азот – важливий елемент життя. Азот з атмосфери фіксується азотфіксуючими бактеріями, присутніми в кореневих бульбах бобових, і надходить у ґрунт та рослини.

Бактерії, присутні у коренях рослин, перетворюють цей газоподібний азот на корисну сполуку, звану аміаком. Аміак також надходить у рослини у вигляді добрив. Цей аміак перетворюється на нітрити та нітрати. Денітрифікуючі бактерії перетворюють нітрати на азот і повертають його в атмосферу.

Вам може сподобатись:  Енергія землі

Кисневий цикл

Схема круговороту кисню.

Біогеохімічний цикл кисню проходить через атмосферу, літосферу та біосферу. Кисень – це найпоширеніший елемент на Землі. До 21% атмосфери складається із кисню.

Кисень виділяється рослинами під час фотосинтезу. Люди та інші тварини вдихають кисень, видихають вуглекислий газ, який знову поглинається рослинами. Вони використовують цей вуглекислий газ у фотосинтезі для кисню, і цикл триває.

Цикл фосфору

Схема циклу фосфору. 

У цьому біогеохімічному циклі фосфор переміщається через гідросферу, літосферу та біосферу. Фосфор вивітрюється із гірських порід. Через дощі та ерозію фосфор потрапляє у ґрунт та водойми. Рослини та тварини отримують цей фосфор із ґрунту та води. Мікроорганізмам також потрібний фосфор для свого зростання. Коли рослини та тварини вмирають, вони розкладаються, а накопичений фосфор повертається у ґрунт та водойми, які знову споживаються рослинами та тваринами, і цикл триває.

Цикл сірки

Схема циклу сірки. 

Цей біогеохімічний цикл проходить через гірські породи, водойми та живі системи. Сірка викидається в атмосферу в результаті вивітрювання гірських порід і перетворюється на сульфати. Ці сульфати поглинаються мікроорганізмами та рослинами і перетворюються на органічні форми. Органічна сірка споживається тваринами з їжею. Коли тварини вмирають і розкладаються, сірка повертається в ґрунт, який знову використовують рослини та мікроби, і цикл продовжується.