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 циклу | Опис |
|---|---|
| Водний цикл | Обмін води між океанами, атмосферою, ґрунтом та живими організмами |
| Вуглецевий цикл | Обмін вуглецю між атмосферою, рослинами, тваринами та ґрунтом |
| Азотний цикл | Перетворення азоту у різні сполуки через діяльність мікроорганізмів |
| Фосфорний цикл | Обіг фосфору у ґрунті, водних екосистемах та організмах |
| Сірковий цикл | Рух сірки через атмосферу, ґрунт та живі системи |
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
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.
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
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
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.
Кисневий цикл
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
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
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.