Biogeochemické cykly: uhlík, dusík, fosfor

Živé bytosti potřebují pro svůj vývoj asi 40 chemických prvků; Mezi ně patří ty základní: uhlík, vodík, kyslík, dusík, síra a fosfor. Jejich existence v přírodě je omezená; proto musí být neustále recyklovány. Tak vznikají takzvané biogeochemické cykly, které umožňují dostupnost těchto prvků znovu a znovu čas, transformace a recirkulace přes atmosféru, hydrosféru, litosféru a biosféru, tj. ekosféra.
Biogeochemické cykly mohou být dvou typů:

• Z plynných živin. Jehož zdrojem je atmosféra: např. Uhlík, kyslík a dusík.
• Pevné živiny. Poskytováno zemskou kůrou; například: fosfor a síra.

Voda hraje v biogeochemických cyklech zásadní roli, protože atmosférické živiny dosahují na zemský povrch deštěm; pevné živiny pocházejí z minerálů z hornin opotřebovaných a rozpuštěných vodou, navíc rostliny absorbují minerální živiny rozpuštěné v této kapalině.

Uhlíkový cyklus:

Uhlík se v atmosféře nachází jako plynný oxid uhličitý. Rostliny berou oxid uhličitý přímo z prostředí, kde žije, a spolu s ním vytvářejí během fotosyntézy sacharidy a některé lipidy. Při krmení rostlinami zvířata přijímají komplexní sloučeniny vyrobené z oxidu uhličitého a vody. Oxid uhličitý se vrací do atmosféry dýcháním živých bytostí, bakteriálním rozpadem nebo zbytkem spalování.

Cyklus dusíku:

Představuje typický příklad plynných živin. Představuje převládající prvek atmosféry (79%). Bakterie Nitrificant.es fixují atmosférický dusík a přeměňují ho na dusíkaté soli, dusitany nebo dusičnany, které rostliny absorbují z půdy kořeny.
S dusíkem rostlina vytváří během fotosyntézy proteiny, které jsou přijímány přímo býložravci nebo nepřímo masožravci. Když organismy zemřou, jejich těla se rozpadnou působením bakterií a vytvoří amoniak; jiné bakterie přeměňují amoniak na dusičnany nebo ho uvolňují v plynné formě působením denitrifikačních bakterií; tímto způsobem se dusík vrací do atmosféry.

Cyklus fosforu:

Fosfor je nezbytným prvkem pro živé bytosti, protože je součástí struktury nukleových kyselin a molekul produkujících energii (ATP).
Je to příklad pevné živiny, která je součástí půdy; nachází se ve formě fosforečnanů rozpuštěných ve vodě, jejichž původem je zemská kůra.
Rostliny absorbují fosfor z půdy a integrují ho do DNA, RNA a ATP všech svých buněk.
Zvířata to získají konzumací zeleniny nebo jiných zvířat.
Zbytky uhynulých zvířat a zeleniny, stejně jako odpadní materiály, trpí působením fosfátujících bakterií, které uvolňují fosfáty jejich zabudováním do půdy.
Voda nese většinu fosfátů z půdy a přenáší je řekami, jezery a vodními hladinami, dokud nejsou usazeny v moři. Fosfor je také konzumován vodní flórou a faunou.
Mořští ptáci získávají část fosfátů uložených v moři konzumací vodních produktů, ale většina z toho prvek se nevrací do cyklu, takže prakticky veškerý fosfor, který cirkuluje, je produktem nových příspěvků ze substrátu geologický.