Cycles de l'oxygène, de l'azote et du carbone

Cycle de l'oxygène

L'oxygène est un composant très important de l'air et il est nécessaire pour maintenir la vie.
L'oxygène participe à de nombreuses réactions fondamentales pour maintenir la vie, c'est l'accepteur final des électrons dans la chaîne respiratoire qui est le fournisseur d'énergie maximum dans les organismes aérobies (ce sont ceux qui consomment oxygène).

La photosynthèse est le processus fondamental par lequel les plantes produisent leur propre nourriture (c'est-à-dire qu'elles sont autotrophes). Pour réaliser la photosynthèse, les chloroplastes (chez les plantes vertes) captent le dioxyde de carbone (qui contient de l'oxygène et du carbone) de l'environnement, de l'eau, et enfin, en utilisant des enzymes et de l'énergie lumineuse, produire: l'oxygène et le glucose.
le oxygène produit lors de la photosynthèse sort sous forme de gaz et c'est celui que l'on trouve dans l'air. Il est introduit par tous les organismes aérobies, où il pénètre dans la chaîne respiratoire en tant qu'accepteur final d'électrons. pour former de l'eau que l'on appelle eau d'oxydation et qui est éliminée par les êtres vivants dans la sueur, l'urine, les larmes etc. Le dioxyde de carbone (qui contient également de l'oxygène), est le produit de réactions cataboliques aérobies et est expulsé par les organismes aérobies et recyclé par les plantes de la manière vue ci-dessus.

Cet oxygène, qui se trouve dans l'air, est également utilisé par l'homme dans ses réactions de combustion qui, comme vu précédemment, produit du dioxyde de carbone qui est également recyclé dans le photosynthèse.

De cette façon, il y a une circulation constante d'oxygène et une sorte de symbiose entre les organismes qui respirent de l'oxygène et les plantes, où les organismes les aérobies utilisent l'oxygène des plantes pour leur métabolisme et produisent du dioxyde de carbone qui est utilisé par les plantes pour produire de l'oxygène et nutriments.

Cycle de l'azote

Processus cyclique naturel au cours duquel l'azote s'incorpore au sol et entre dans les organismes vivants avant de retourner dans l'atmosphère. L'azote, une partie essentielle des acides aminés, est un élément de base de la vie. On le trouve dans une proportion de 79 % dans l'atmosphère, mais l'azote gazeux doit être transformé en une forme chimiquement utilisable avant de pouvoir être utilisé par les organismes vivants. Ceci est réalisé grâce au cycle de l'azote, dans lequel l'azote gazeux est transformé en ammoniac ou en nitrates. L'énergie apportée par les rayons solaires et le rayonnement cosmique sert à combiner l'azote et l'oxygène gazeux en nitrates, qui sont transportés à la surface de la terre par précipitations. La fixation biologique, responsable de la majeure partie du processus de conversion de l'azote, est produite par l'action de bactéries libres fixatrices d'azote, bactéries symbiotiques qui vivent sur les racines des plantes (en particulier les légumineuses et les aulnes), les algues bleu-vert, certains lichens et épiphytes forestiers tropical
le azote fixé sous forme d'ammoniac et de nitrates, il est absorbé directement par les plantes et incorporé dans leurs tissus sous forme de protéines végétales. L'azote remonte ensuite la chaîne alimentaire des plantes aux herbivores, et de là aux carnivores. Lorsque les plantes et les animaux meurent, les composés azotés se décomposent en produisant de l'ammoniac, un processus appelé ammonification. Une partie de cet ammoniac est récupérée par les plantes; le reste se dissout dans l'eau ou reste dans le sol, où les micro-organismes le convertissent en nitrates ou nitrites dans un processus appelé nitrification. Les nitrates peuvent être stockés dans l'humus en décomposition ou disparaître du sol par lessivage, étant emportés dans les ruisseaux et les lacs. Une autre possibilité est de se convertir en azote par dénitrification et de retourner dans l'atmosphère.

Dans les systèmes naturels, l'azote qui est perdu par dénitrification, lessivage, érosion, etc. est remplacé par le processus de fixation et d'autres sources d'azote. L'interférence anthropique (humaine) dans le cycle de l'azote peut cependant entraîner une diminution de l'azote dans le cycle ou une surcharge du système. Par exemple, la culture intensive, la récolte et le défrichement des forêts ont entraîné une diminution de la teneur en azote du sol (certains des les pertes dans les territoires agricoles ne peuvent être compensées qu'au moyen d'engrais azotés artificiels, ce qui implique une grande dépense énergique). D'autre part, le lessivage de l'azote des terres agricoles trop fertilisées, l'abattage aveugle des forêts, des déchets animaux et de l'eau Les résidus ont ajouté trop d'azote aux écosystèmes aquatiques, provoquant une baisse de la qualité de l'eau et stimulant une croissance excessive de algues. De plus, le dioxyde d'azote rejeté dans l'atmosphère par les gaz d'échappement des automobiles et les centrales thermiques se décomposent et réagissent avec d'autres polluants atmosphériques donnant lieu au smog photochimique.

Cycle du carbone

Grâce à elle, l'énergie circule à travers l'écosystème terrestre. Le cycle de base commence lorsque les plantes, par photosynthèse, utilisent du dioxyde de carbone (CO₂) présent dans l'atmosphère ou dissous dans l'eau. Une partie de ce carbone devient une partie des tissus végétaux sous forme de glucides, de graisses et de protéines; le reste est renvoyé dans l'atmosphère ou dans l'eau par la respiration. Ainsi, le carbone passe aux herbivores qui mangent des plantes et ainsi utilisent, réarrangent et dégradent les composés du carbone. Une grande partie est libérée sous forme de CO₂ par la respiration, en tant que sous-produit du métabolisme, mais une partie est stockée dans les tissus animaux et passe aux carnivores, qui se nourrissent d'herbivores. En fin de compte, tous les composés du carbone sont décomposés par décomposition et le carbone est libéré sous forme de CO.₂, qui est à nouveau utilisé par les plantes.

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