Happi-, typpi- ja hiilisyklit

Happisykli

Happi on erittäin tärkeä osa ilmaa ja sitä tarvitaan elämän ylläpitämiseen.
Happi osallistuu moniin perustavanlaatuisiin reaktioihin elämän ylläpitämiseksi, se on elektronien lopullinen hyväksyjä sisään hengitysketju, joka on suurin energiantoimittaja aerobisissa organismeissa (ne kuluttavat niitä happi).

Fotosynteesi on perustavanlaatuinen prosessi, jolla kasvit tuottavat omaa ruokaa (ts. Ne ovat autotrofeja). Fotosynteesin suorittamiseksi kloroplastit (vihreissä kasveissa) sieppaavat hiilidioksidia (joka sisältää happea ja hiiltä) ympäristöstä, vedestä ja lopuksi entsyymien ja valoenergian avulla tuottaa: happea ja glukoosia.
happi fotosynteesissä tuotettu ilmestyy kaasuna ja on ilmassa. Kaikki aerobiset organismit tuovat sen sisään, missä se tulee hengitysketjuun lopullisena elektroninakseptorina. muodostaa vettä, jota kutsutaan hapetusvedeksi ja jonka elävät olennot poistavat hiki, virtsa, kyyneleet jne. Hiilidioksidi (joka sisältää myös happea) on aerobisten katabolisten reaktioiden tuote, ja aerobiset organismit karkottavat sen ja kasvit kierrättävät sen edellä esitetyllä tavalla.

Tätä ilmassa olevaa happea ihminen käyttää myös reaktioissaan palaminen, joka, kuten aiemmin nähdään, tuottaa hiilidioksidia, joka myös kierrätetään fotosynteesi.

Tällä tavalla happea kiertää jatkuvasti ja eräänlainen symbioosi happea hengittävien organismien ja kasvien välillä, joissa organismit aerobit käyttävät kasvien happea aineenvaihduntaan ja tuottavat hiilidioksidia, jota kasvit käyttävät hapen ja ravinteita.

Typpisykli

Luonnollinen syklinen prosessi, jonka aikana typpeä lisätään maaperään ja siitä tulee osa eläviä organismeja ennen paluuta ilmakehään. Typpi, olennainen osa aminohappoja, on elämän perusosa. Ilman ilmakehässä sitä on 79%, mutta kaasumainen typpi on muutettava kemiallisesti käyttökelpoiseksi muodoksi, ennen kuin elävät organismit voivat käyttää sitä. Tämä saavutetaan typpisyklin kautta, jossa kaasumainen typpi muuttuu ammoniakiksi tai nitraateiksi. Aurinkosäteiden ja kosmisen säteilyn tuottama energia yhdistää typpeä ja kaasumaista happea nitraatteihin, jotka kulkeutuvat maan pinnalle sademäärä. Biologinen kiinnittyminen, joka on vastuussa suurimmasta osasta typen konversioprosessia, syntyy vapaiden typpeä sitovien bakteerien vaikutuksesta, symbioottiset bakteerit, jotka elävät kasvien juurilla (erityisesti palkokasveilla ja leppäillä), sinilevillä, tietyillä jäkälillä ja metsän epifyyteillä trooppinen
typpeä kiinteästi ammoniakin ja nitraattien muodossa, kasvit absorboivat sen suoraan ja sisällytetään niiden kudoksiin kasviproteiinien muodossa. Typpi kulkee sitten ravintoketjussa ylöspäin kasveista kasvinsyöjille ja sieltä lihansyöjille. Kun kasvit ja eläimet kuolevat, typpipitoiset yhdisteet hajoavat tuottamalla ammoniakkia, jota kutsutaan ammonifikaatioksi. Osa tästä ammoniakista otetaan talteen talteen; loput liukenee veteen tai jää maaperään, jossa mikro-organismit muuttavat sen nitraateiksi tai nitriiteiksi prosessissa, jota kutsutaan nitrifikaatioksi. Nitraatteja voidaan varastoida hajoavassa humussa tai ne voivat kadota maaperästä huuhtoutumalla, pestäen puroihin ja järviin. Toinen mahdollisuus on muuntua typeksi denitrifikaation avulla ja palata ilmakehään.

Luonnollisissa järjestelmissä typpi, joka menetetään denitrifikaation, huuhtoutumisen, eroosion ja vastaavien kautta, korvataan kiinnitysprosessilla ja muilla typpilähteillä. Antropinen (ihmisen) häiriö typpisyklissä voi kuitenkin johtaa vähemmän typpeä syklissä tai ylikuormittaa järjestelmää. Esimerkiksi metsien intensiivinen viljely, korjuu ja raivaaminen ovat aiheuttaneet typpipitoisuuden vähenemisen maaperässä (osa Maatalousalueiden tappiot voidaan korvata vain keinotekoisilla typpilannoitteilla, jotka ovat suuria kustannuksia energinen). Toisaalta liian lannoitetulta viljelysmaalta peräisin oleva typen huuhtoutuminen, metsien, eläinjätteiden ja veden jäännökset ovat lisänneet vesiekosysteemeihin liikaa typpeä aiheuttaen veden laadun heikkenemisen ja stimuloivien vesien liiallista kasvua levät. Lisäksi autojen pakokaasujen ja lämpövoimalaitokset hajoavat ja reagoivat muiden ilmakehän epäpuhtauksien kanssa, mikä aiheuttaa savua valokemiallinen.

Hiilisykli

Sen kautta energia virtaa maan ekosysteemin läpi. Perussykli alkaa, kun kasvit käyttävät fotosynteesin kautta hiilidioksidia (CO₂) läsnä ilmakehässä tai liuenneina veteen. Osa tästä hiilestä tulee osaksi kasvikudosta hiilihydraattien, rasvojen ja proteiinien muodossa; loput palautetaan ilmakehään tai veteen hengittämällä. Siten hiili siirtyy kasvinsyöjille, jotka syövät kasveja ja käyttävät, järjestävät ja hajottavat hiiliyhdisteitä. Suuri osa siitä vapautuu CO: n muodossa₂ hengittämällä aineenvaihdunnan sivutuotteena, mutta osa varastoidaan eläinkudoksiin ja siirtyy lihansyöjille, jotka ruokkivat kasvinsyöjiä. Viime kädessä kaikki hiiliyhdisteet hajotetaan hajoamalla ja hiili vapautuu CO: n muodossa.₂, jota kasvit käyttävät jälleen.

• Jatka lukemista: Hiili.